鉴定并重编程软度驱动的癌症干样细胞可克服实体瘤中CAR-T细胞耐药性

实体瘤表现出显著的机械异质性，然而这种线索如何影响癌细胞对基于T细胞疗法的敏感性仍不清楚。在这里，我们发现生长在软基质上的癌细胞对嵌合抗原受体T细胞毒性较不敏感，并表现出细胞外三磷酸腺苷升高和持续的钙活性。为了理解这种杀伤减弱背后的机制，我们试图鉴定对机械软度作出反应的细胞。我们设计了一种多西环素门控的钙激活转录机械记录器，该记录器在界定记录窗口内整合软度诱导的钙活动，并将此前的信号历史转换为持续数天的稳定荧光输出。与仅在成像时刻报告瞬时钙活动的实时钙指示剂不同，这种记录器保留了可分选的转录标记，使得能够根据细胞过去的机械感知活动对其进行选择性标记和谱分析。转录组分析显示，记录器阳性细胞在多种癌细胞系和患者来源样本中采用干样程序，包括上皮–间质转化、缺氧反应、致癌信号传导以及升高的干性标志物。为了使这些耐药细胞可被靶向，我们通过用临床验证的抗原CD19替换荧光输出，将机械记录器重编程为机械重编程器，使软度响应细胞能够被CD19导向的T细胞识别。这种重编程系统提高了在培养物和动物模型中消除干样癌细胞的能力，将机械生物学耐药性转化为治疗脆弱性。