免疫チェックポイント阻害剤PD-1/PD-L1に対するキメラ抗原受容体T細胞の膵臓癌治療のためのエンジニアリング

Engineering Chimeric Antigen Receptor T Cells against Immune Checkpoint Inhibitors PD-1/PD-L1 for Treating Pancreatic Cancer.

• Ching-Yao Yang
• Ming Huei Fan
• Carol H Miao
• Yi Jen Liao
• Ray-Hwang Yuan
• Chao Lien Liu

抄録

膵管性腺癌（PDAC）は、5年生存率9％の侵攻性疾患である。膵臓癌の治療を成功させるための主要な障害は、免疫抑制性の腫瘍微小環境（TME）と抗原の複雑性または不均一性である。プログラムデスリガンド1（PD-L1）は、TME内のPDACや免疫抑制細胞に発現しており、適切な免疫療法ターゲットを提供している。我々は、免疫チェックポイントプログラムされた死-リガンド1（PD-1）／PD-L1相互作用を標的とするために、キメラ抗原受容体（CAR）戦略を適用した。ヒトPD-1の細胞外ドメイン（PD-1-CD28-4-1BB活性化キメラ受容体[PD1ACR]）またはPD-L1に結合する抗PD-L1の単鎖可変フラグメント（scFv）領域（PDL1CAR）を発現させるためにレンチウイルスベクターを使用し、それぞれをCD3ゼータ、CD28および4-1BB（CD137）を含む細胞内シグナル伝達ドメインに融合させた。両者ともに、PD-L1過剰発現のCFPAC1細胞を約80％で効率的に認識し、除去した。両CAR Tcellsの移植は、異種移植モデルおよび同種移植モデルの両方において、T細胞の持続性を高め、確立されたCFPAC1癌の80%以上の特異的な退縮を誘導した。腫瘍におけるKi67の発現は減少したが、CAR Tcellを導入したマウス血清では炎症性サイトカイン/ケモカインの発現が増加した。PD1ACRとPDL1CARは同様の治療効果を得た。このように、これらの武装した第三世代PD-L1を標的としたCAR Tcellは、抗腫瘍活性とTcellの枯渇と闘う能力を付与し、膵臓癌に対する新しい革新的なCAR Tcell免疫療法の可能性を提供している。

Pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) is an aggressive disease with a 5-year survival rate of 9%. Major obstacles to successful treatment of pancreatic cancer are the immunosuppressive tumor microenvironment (TME) and antigenic complexity or heterogeneity. Programmed death-ligand 1 (PD-L1) is expressed on PDAC and immunosuppressed cells within the TME, providing suitable immunotherapy targets. We applied a chimeric antigen receptor (CAR) strategy to target immune checkpoint programmed death-1 (PD-1)/PD-L1 interactions. Lentiviral vectors were used to express the extracellular domain of human PD-1 (PD-1-CD28-4-1BB activating chimeric receptor [PD1ACR]) or the single-chain variable fragment (scFv) region of anti-PD-L1 (PDL1CAR) that binds to PD-L1, and each was fused to intracellular signaling domains containing CD3 zeta, CD28, and 4-1BB (CD137). Both engineered CAR T cells recognized and eliminated PD-L1-overexpressing CFPAC1 cells efficiently at approximately 80% . Adoptive transfer of both CAR T cells enhanced T cell persistence and induced specific regression of established CFPAC1 cancer by >80% in both xenograft and orthotopic models. Ki67 expression in tumors decreased, whereas proinflammatory cytokines/chemokines increased in CAR T cell-treated mouse sera. PD1ACR and PDL1CAR obtained a similar therapeutic efficacy. Thus, these armed third-generation PD-L1-targeted CAR T cells confer antitumor activity and the ability to combat T cell exhaustion, providing a potentially new and innovative CAR T cell immunotherapy against pancreatic cancers.

© 2020 The Author(s).