实体瘤**新曙光OX40-HS结合助力CART细胞穿透肿瘤，疗效大提升

今天给大家介绍一篇杂志《Science translational medicine》

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期刊名：Science translational medicine

期刊名缩写：Sci Transl Med

出版年份：2009年

期刊ISSN：1946-6234

E-ISSN：1946-6242

2025年影响因子/JCR分区：14.6/Q1，TOP期刊

学科分类与版本：CELL BIOLOGY - SCIE; MEDICINE, RESEARCH & EXPERIMENTAL – SCIE

出版周期：Weekly

发文量：303（2024年）

自引率：0.60%

一、 研究背景

嵌合抗原受体-T 细胞（CAR-T细胞），是一种通过基因工程改造的 T 细胞，其表面表达能特异性识别肿瘤抗原的嵌合抗原受体，可精准靶向并杀伤肿瘤细胞，在血液肿瘤**中已展现出显著成效。然而，CAR-T 细胞在实体瘤**中存在肿瘤浸润不足、持久性低等局限，该篇文章通过整合 OX40 分子并发现其与硫酸乙酰肝素的结合能增强 CAR-T 细胞对实体瘤的穿透性，为优化 CAR-T 细胞疗法提供了新思路。

二、 研究结果

1、 全长OX40整合型CAR-T细胞在多种肿瘤模型中展现出增强的抗肿瘤活性

研究人员发现，将抗原非依赖性 OX40 整合到 CAR 设计中，所构建的 CAR-T 细胞在多种肿瘤模型中展现出增强的抗肿瘤活性。在 Raji 皮下异种移植模型、A549-CD20 肺癌模型以及分别靶向 CLDN18.2、EGFR、TROP2 的胰腺癌、肺癌、乳腺癌模型中，OX40 整合型 CAR-T 细胞的疗效均优于标准 BBZ 型 CAR-T 细胞，且在低剂量和大肿瘤模型中也有优势。同时，OX40 的表达可增强 CAR-T 细胞的细胞毒性和 IFN-γ 释放，对活化、耗竭标志物及记忆亚型表达影响较小，其长期增殖潜力存在供体差异。

2、 多种肿瘤细胞表达一种非OX40L的OX40结合物

研究人员为探究肿瘤细胞中OX40L的表达是否与OX40整合型CAR-T细胞的抗肿瘤活性相关，通过抗OX40L抗体和OX40-Fc检测发现，CFPAC-1和A549细胞OX40L染色阴性，但OX40-Fc结合阳性，且mRNA水平证实这些肿瘤细胞无TNFSF4（编码OX40L）表达。此外，OX40能不依赖OX40L与多种细胞系结合，这表明存在潜在未发现的OX40配体参与了OX40介导的CAR-T细胞对实体瘤的抗肿瘤活性。

3、 全基因组筛选发现OX40是一种糖胺聚糖结合物

为找到潜在的OX40结合伴侣，研究人员利用CRISPR-Cas9技术构建全基因组敲除的293细胞库，通过流式细胞术分选富集OX40-Fc结合阴性细胞群，通过测序发现与糖胺聚糖（GAG）合成相关的B4GALT7和B3GAT3基因富集，提示OX40可能结合GAG修饰。后续在293、CFPAC-1、A549细胞系中敲除B4GALT7和B3GAT3这两个基因，证实其缺失会导致OX40结合能力丧失，表明OX40是多种细胞类型中的潜在GAG结合物。

4、 肝素和硫酸乙酰肝素直接与OX40结合

研究人员针对GAG中可能与OX40结合的分子展开探究，发现硫酸乙酰肝素是OX40的结合分子，而硫酸软骨素（CS）等其他GAG则不能与OX40结合。通过敲除硫酸乙酰肝素合成相关基因（如EXT1、EXT2、EXTL3），OX40的结合率显著下降；用肝素酶处理破坏硫酸乙酰肝素结构后，OX40结合能力消失，而软骨素酶处理无影响。ELISA、斑点印迹等实验进一步证实OX40与肝素（硫酸乙酰肝素类似物）和硫酸乙酰肝素直接结合，且结合区域位于OX40的CRD1和CRD2。

5、 肝素和硫酸乙酰肝素可激活OX40并增强细胞黏附

研究人员发现，硫酸乙酰肝素与OX40结合后，能像OX40L一样激活OX40下游的AKT、NF-κB（p65）和MAPK（ERK1/2）信号通路，还可略微促进过表达OX40的细胞增殖，并增强细胞在肝素包被表面的黏附能力。在CAR-T细胞中，OX40-硫酸乙酰肝素的相互作用能在抗原识别时特异性增强CLDN18.2BBZ-OX40 CAR-T细胞与肿瘤细胞的结合亲和力，使其能承受更高声学力，而对无抗原参与的细胞影响小。同时，硫酸乙酰肝素作为OX40的功能性配体，不通过影响ICAM和LFA-1等黏附分子，而是直接增强CAR-T细胞的功能性结合亲和力。

6、 肝素或硫酸乙酰肝素通过OX40增强CAR-T细胞向实体瘤组织的浸润

研究人员发现，因OX40与硫酸乙酰肝素相互作用增强黏附性，CLDN18.2BBZ-OX40 CAR-T细胞比CLDN18.2BBZ CAR-T细胞更易浸润胰腺肿瘤，且耗竭标志物表达更低，抗肿瘤效果更好。但在硫酸乙酰肝素缺陷的肿瘤模型中，OX40介导的抗肿瘤活性增强作用减弱，CAR-T细胞持久性也下降，在乳腺癌模型中也有类似结果，这表明硫酸乙酰肝素在体内对促进CAR-T细胞的肿瘤浸润、持久性及增强其抗肿瘤活性至关重要。

三、 研究结论

该篇文章探讨了OX40整合型CAR-T细胞在实体瘤**中的作用及机制，发现将抗原非依赖性OX40整合到CAR设计中，能使CAR-T细胞在多种肿瘤模型（如B细胞**瘤、肺癌、胰腺癌、乳腺癌等）中展现增强的抗肿瘤活性，包括减少肿瘤负荷、抑制生长，且在低剂量和大肿瘤模型中也有优势；其作用不依赖OX40L，而是通过与糖胺聚糖中的硫酸乙酰肝素结合，激活下游信号通路，增强细胞黏附及CAR-T细胞与肿瘤细胞的结合亲和力，促进CAR-T细胞向实体瘤浸润、提高体内持久性、减少耗竭标志物表达，而硫酸乙酰肝素缺陷会显著减弱这些增强效果。