CD28-ICOS共刺激增强L1CAM靶向CAR-T细胞对卵巢癌和胃癌的治疗效果

CD28-ICOS costimulation enhances the therapeutic efficacy of L1CAM-targeted CAR-T cells against ovarian and gastric cancers

作者信息Xiumei Che, Un-Jung Yun, Junsub Lee, Hyun-Hee Koh, Ju-Yeon Lee, Jungmin Jeon, Subin So, Youngyoub Kim, Jin-A Chae, Xianglan Zhang, Hyoyoung Kim, Jiwoo Hwang, Eunhyang Park, Eun Ji Nam, Gun Min Kim, Minkyu Jung
PMID42759981
发布时间2026-09-18
DOI10.1136/jitc-2025-014131

实验完整度

高

包含患者样本、细胞系、PDC/PDX、异种移植瘤模型,并开展细胞毒性、细胞因子、体内疗效与安全性等功能和机制验证

主要模型

OC和GC患者肿瘤组织及腹水样本 SKOV3、OVCAR3、MKN28、AGS、SNU719等肿瘤细胞系 患者来源肿瘤细胞(PDC)及类器官 NOG或NSG小鼠异种移植和PDX模型

重点核对

患者样本量及L1CAM表达分组:OC n=227,H-score<10为低表达142例,H-score≥10为高表达85例;GC n=132,低表达103例,高表达29例 CAR构建体比较:不同铰链长度(IgD、IgD-CH3、IgD-IgG1、IgD-IgG1-CH3)及共刺激结构域(CD28、CD28-ICOS) 体外细胞毒性实验E:T比例、共培养时间及终点:LDH释放或荧光素酶活力 体内给药方案:SKOV3-FLuc细胞1.5×10^6腹腔注射,第5天单次腹腔注射CAR-T细胞1.2×10^6总T细胞,UT或PBS对照 安全性终点:体重变化、血清尿素氮、肌酐、AST、ALT、ALP及脑等主要器官组织病理学

摘要

背景:卵巢癌和胃癌预后较差,现有疗法获益有限,亟需新型免疫治疗策略。L1细胞黏附分子(L1CAM)在多种实体瘤中异常表达并与侵袭性临床行为相关。本研究旨在利用患者来源的卵巢癌和胃癌临床前模型,开发并表征具有更优疗效和安全性的优化L1CAM靶向嵌合抗原受体T(CAR-T)细胞。方法:评估卵巢癌(OC;n=227)和胃癌(GC;n=132)患者肿瘤组织中的L1CAM表达,并分析其临床影响。系统评价一组包含不同铰链和共刺激结构域的L1CAM靶向CAR构建体。使用癌细胞系和患者来源肿瘤细胞通过细胞毒性和细胞因子释放实验评估功能活性。在异种移植和患者来源异种移植(PDX)模型中评估抗肿瘤疗效、持久性和安全性,包括基于NanoLuc的CAR-T细胞分布体内追踪。结果:高L1CAM表达与OC患者侵袭性临床病理特征和不良预后相关。在测试的构建体中,包含IgD/IgG1杂合铰链和双CD28-ICOS共刺激结构域的CAR-T细胞表现出最有效的抗原特异性活性。这些细胞表现出增强的细胞毒性、强劲的干扰素-γ产生和持续的功能活性。在体内,优化的L1CAM CAR-T细胞在OC PDX模型中实现完全肿瘤消退,在GC模型中显著抑制肿瘤,并具有持久的肿瘤控制和CAR-T持久性。与静脉给药相比,腹腔给药进一步改善治疗效果和CAR-T细胞定位。重要的是,未观察到神经毒性或全身毒性的证据,支持良好的安全性特征。结论:优化的L1CAM靶向CAR-T细胞在OC和GC临床前模型中表现出有效、持久和抗原特异性的抗肿瘤活性,并具有良好安全性特征。合理CAR设计(CD28-ICOS信号)与优化递送策略的结合为L1CAM靶向CAR-T疗法的临床开发提供了强有力的依据,尤其是在L1CAM阳性实体瘤患者中。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
能否开发并优化L1CAM靶向CAR-T细胞,以改善卵巢癌和胃癌的治疗效果和安全性
核心机制
包含IgD/IgG1杂合铰链和双CD28-ICOS共刺激结构域的第三代CAR设计增强CAR-T细胞激活、持久性和抗肿瘤功能,且呈抗原密度依赖性激活
主要证据
在L1CAM阳性细胞系和患者来源肿瘤细胞中观察到增强的细胞毒性和IFN-γ、TNF-α、IL-2分泌;在OC PDX模型中实现完全肿瘤消退,在GC模型中显著抑制肿瘤;腹腔给药优于静脉给药;体内未发现神经毒性或全身毒性
研究意义
支持基于L1CAM表达的生物标志物驱动患者选择,并为L1CAM靶向CAR-T疗法尤其是卵巢癌的早期临床试验提供依据,同时强调CAR结构优化与递送策略整合对实体瘤CAR-T治疗的意义

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

L1CAM表达及临床相关性分析

评估L1CAM在卵巢癌和胃癌中的表达、临床病理特征关联及预后价值

对OC和GC患者肿瘤组织进行免疫组化检测L1CAM,按H-score分为高表达和低表达,并进行Kaplan-Meier生存分析

2

L1CAM靶向CAR构建体筛选与优化

获得具有高亲和力和强抗肿瘤活性的L1CAM特异性CAR构建体

从合成人噬菌体展示库筛选抗L1CAM scFv,比较不同铰链长度和共刺激结构域组合的CAR构建体,并在体外和体内评估功能

3

体外抗原特异性细胞毒性和细胞因子释放验证

验证L1CAM CAR-T细胞对L1CAM阳性肿瘤细胞的抗原特异性杀伤和激活能力

将L1CAM CAR-T细胞与不同L1CAM表达的肿瘤细胞系或患者来源肿瘤细胞共培养,检测LDH释放、荧光素酶活力及细胞因子分泌

4

体内异种移植和PDX模型抗肿瘤疗效评估

评估L1CAM CAR-T细胞在体内对卵巢癌和胃癌模型的抗肿瘤效果、持久性和安全性

建立SKOV3-FLuc腹腔或皮下异种移植模型及OC/GC PDX模型,给予CAR-T细胞或UT细胞,监测肿瘤负荷、体重、GvHD、血清生化及组织病理

5

给药途径比较及CAR-T细胞体内追踪

比较腹腔与静脉给药的疗效差异及CAR-T细胞分布

使用NanoLuc标记的CAR-T细胞通过腹腔或静脉给药,监测肿瘤负荷和NanoLuc信号

6

安全性评估

评估L1CAM CAR-T细胞的体内毒性

监测体重、GvHD临床体征,检测血清尿素氮、肌酐、AST、ALT、ALP,并进行主要器官包括脑的组织病理学分析

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
McCoy's 5A培养基Gibco16600082
胎牛血清Gibco16000-044
青霉素-链霉素Gibco15140122
RPMI 1640培养基WelgeneLM 011-01
MycoStrip支原体检测试剂InvivoGenREP-MYS-10
Lipofectamine RNAiMAX转染试剂Thermo Fisher Scientific13778075
Cultrex收获溶液R&D Systems3700-100-01
TrypLE Express消化酶Thermo Fisher Scientific12-605-010
人血清Sigma-Aldrich202-IL-500
免疫细胞血清替代物Thermo Fisher ScientificA2596101
重组白介素-2R&D Systems202-IL-500
抗L1CAM抗体(克隆UJ127.11)SigmaL4543
抗L1CAM抗体(克隆EPR18750)Abcamab208155
抗CD3抗体Abcam135372
Protein L-PEACROBiosystemsRPL-PP2H2
CD3-APCBioLegend300312
CD4-BV421BioLegend300532
CD8-APCBD560179
CD62L-FITC PEBioLegend304804
CD45RO-PEBioLegend304206
抗L1CAM抗体Abcamab20148
抗GAPDH抗体Cell Signaling Technology2118S
LDH-Glo细胞毒性检测试剂盒PromegaJ2381
D-荧光素Gold BiotechnologyLUCK-1G
人Th1/Th2细胞因子试剂盒IIBD Biosciences551809
PKH26染料Sigma-AldrichMIDI26

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
患者样本L1CAM表达分析
样本量、H-score阈值及分组:OC n=227,GC n=132;L1CAM-High为H-score≥10,L1CAM-Low为H-score<10;OC中低表达142例、高表达85例;GC中低表达103例、高表达29例
阅读提示:Methods中Patient samples和Immunohistochemistry小节;Results中Patient characteristics;Figure 2及Table 1
CAR构建体筛选与优化
scFv克隆H8、铰链变体、共刺激结构域组合及功能比较条件
阅读提示:Methods中CAR construct design and retrovirus production;Results中Development and optimization;online supplemental figure S1、S2和table S4
体外细胞毒性和细胞因子释放
靶细胞类型及L1CAM表达状态、E:T比例、共培养时间、检测终点(LDH释放或荧光素酶活力)、细胞因子种类
阅读提示:Methods中Cytotoxicity assays和Cytokine analysis;Figure 3–5图注及online supplemental figure S6
体内异种移植和PDX模型疗效
小鼠品系与周龄、肿瘤细胞类型和接种数量、给药时间与剂量、给药途径、对照设置、样本量、肿瘤负荷检测方法
阅读提示:Methods中In vivo tumor models;Figure 6、7图注及online supplemental figure S8–S10
安全性评估
体重监测频率、GvHD观察、血清生化指标(BUN、肌酐、AST、ALT、ALP)、组织病理学检查器官范围、安乐死标准
阅读提示:Methods中In vivo tumor models;Results中安全性相关段落;online supplemental figure S7和table S6