T細胞にNK細胞様の特異性を付与するNKp44ベースのキメラ抗原受容体の開発と特性評価

Development and characterisation of NKp44-based chimeric antigen receptors that confer T cells with NK cell-like specificity.

• Yasushi Kasahara
• Chansu Shin
• Nobuhiro Kubo
• Keichiro Mihara
• Haruko Iwabuchi
• Takayuki Takachi
• Masaru Imamura
• Akihiko Saitoh
• Chihaya Imai

抄録

目的:

CD19陽性腫瘍やBCMA陽性腫瘍以外の悪性腫瘍に対するキメラ抗原受容体（CAR）-T細胞療法が未だ顕著な進展を見せていない理由の一つに、標的となる抗原が少ないことが挙げられます。NKp44は活性化されたナチュラルキラー細胞のみが発現し、様々な形質転換細胞を検出するが、正常組織には反応しないことが報告されている。本研究の目的は、複数の種類の腫瘍細胞を標的とすることができるCAR-T細胞の開発である。

Objectives: One of the reasons as to why chimeric antigen receptors (CAR)-T cell therapy for malignancies other than CD19- or BCMA-positive tumors has yet to produce remarkable progress is the paucity of targetable antigens. NKp44 is only expressed by activated natural killer cells and detects a variety of transformed cells, while it reportedly does not react with normal tissues. The aim of this study is to develop CAR-T cell that can target multiple types of tumor cells.

方法:

我々は、NKp44の細胞外免疫グロブリン様ドメイン（NKp44-CAR）を用いて、第一世代（1G）および第二世代（2G）のCARフォーマットの新規CARコンストラクトを作成した。

Methods: We created a series of novel CAR constructs in first-generation (1G) and second-generation (2G) CAR format with the extracellular immunoglobulin-like domain of NKp44 (NKp44-CAR).

研究成果:

ヒト初代T細胞にベスト1Gコンストラクトを導入すると、AML、T-ALL、小児固形腫瘍を含む様々なタイプの新生物細胞に遭遇し、特異的な細胞傷害作用とサイトカインの分泌を示した。NKp44の細胞外ヒンジドメインをCD8αのヒンジドメインに置換すると、CARの機能が低下した。1GのNKp44-CAR-T細胞は、活性化されたNK細胞、および同一のNKp44-CARを導入したNK細胞と比較して、長期の共培養アッセイにおいて有意に優れた腫瘍コントロールを示した。4-1BB共刺激ドメインを有する最良の2G-CAR構築物でトランスフェクトされたT細胞は、単一抗原曝露時に有意に高いレベルで増殖し、CD28共刺激ドメインを有する1G-CARおよび2G-CARと比較して有意に良好な腫瘍制御を示した。

Results: Transduction of the best 1G construct into human primary T cells led to specific cytotoxic effects and cytokine secretion upon encountering multiple types of neoplastic cells including AML, T-ALL and childhood solid tumors. Replacement of the extracellular hinge domain of NKp44 with that of CD8α resulted in diminished CAR function. The 1G NKp44-CAR-T cells exhibited significantly better tumor control in long-term co-culture assays compared with activated NK cells, as well as with NK cells transduced with identical NKp44-CAR. T cells transduced with the best 2G-CAR construct with 4-1BB co-stimulatory domain proliferated at significantly higher levels upon single antigen exposure and showed significantly better tumor control compared with the 1G-CAR and 2G-CAR with CD28 co-stimulatory domain.

結論:

NKp44ベースのCARは、T細胞にNK細胞様の抗腫瘍特異性を与える。本研究で作製したCAR遺伝子は、新規な遺伝子改変T細胞免疫療法の開発に役立つと考えられる。

Conclusions: NKp44-based CAR endows T cells with NK cell-like anti-tumor specificity. The CAR gene created in this study will be useful for the development of novel gene-modified T-cell immunotherapy.

© 2020 The Authors. Clinical & Translational Immunology published by John Wiley & Sons Australia, Ltd on behalf of Australian and New Zealand Society for Immunology, Inc.