Le CAR codant pour 4-1BB provoque la mort cellulaire par séquestration de l'enzyme modifiant les ubiquitines A20

Rhumatologie et immunologie Hématologie Sciences de la vie Immunologie Médecine
récepteur antigénique chimérique cellule CAR-T 4-1BB apoptose nécroptose A20 NF-κB

Contexte

Les cellules T à récepteur d’antigène chimérique (CAR-T) ont montré un grand potentiel dans l’immunothérapie de certaines hémopathies malignes. Cependant, le fonctionnement des domaines de costimulation CD28 et 4-1BB inclus dans les molécules CAR dans les cellules CAR-T n’est pas encore pleinement compris. Les domaines intracellulaires CD28 et 4-1BB présentent des profils de phosphorylation significativement différents dans les cellules CAR-T, ce qui pourrait expliquer en partie pourquoi les cellules CAR-T médiées par CD28 peuvent tuer les tumeurs plus rapidement, tandis que celles médiées par 4-1BB sont relativement plus lentes. De plus, les cellules CAR-T à costimulation 4-1BB sont généralement associées à une meilleure persistance des cellules T, une adaptation métabolique et une formation de mémoire, mais elles présentent un risque accru d’apoptose des cellules T. L’exploration des interactions moléculaires des domaines intracellulaires CD28 et 4-1BB dans les cellules CAR-T est cruciale pour optimiser la conception des cellules CAR-T.

Source de l’article

Cette étude a été réalisée par Zhangqi Dou et ses collègues chercheurs du Lineberger Comprehensive Cancer Center de l’Université de Caroline du Nord à Chapel Hill, du Département de neurochirurgie du deuxième hôpital affilié de l’École de médecine de l’Université de Zhejiang, et de plusieurs autres départements. L’article a été publié en ligne dans la revue “Cellular & Molecular Immunology” le 27 juin 2024.

Détails de l’étude

Processus de recherche

Les chercheurs ont d’abord construit des CAR reconnaissant spécifiquement l’antigène CD19, comprenant respectivement les domaines intracellulaires CD28 (19.cd28ζ) et 4-1BB (19.bbζ), exprimés dans des cellules T humaines activées par transfert de gènes rétroviraux gamma. L’étude a montré que les cellules CAR-T 19.bbζ formaient de grands agrégats cellulaires au cours de la culture et présentaient un marquage plus important de cellules Annexin-V positives, ce qui est associé à une augmentation de la mort cellulaire (apoptose et nécrose).

Pour déterminer si ces observations étaient dues à l’auto-agrégation des cellules CAR-T, les chercheurs ont utilisé la microscopie confocale et ont constaté que les cellules CAR-T 19.cd28ζ et 19.bbζ présentaient une distribution similaire à la surface cellulaire. De plus, différents anticorps CAR ont montré des résultats similaires en termes d’agrégation cellulaire et d’expression d’Annexin-V.

L’étude a exploré plus avant le rôle d’A20 par manipulation génétique, telle que la surexpression ou la suppression du domaine de liaison TRAF de 4-1BB. L’étude a montré que la suppression du domaine de liaison TRAF de 4-1BB pouvait réduire l’agrégation cellulaire et la mort cellulaire, améliorant ainsi la capacité antitumorale des cellules CAR-T à costimulation 4-1BB.

Principaux résultats

  1. La signalisation 4-1BB provoque l’agrégation et la mort des cellules CAR-T : Par rapport aux cellules CAR-T 19.cd28ζ, les cellules CAR-T 19.bbζ forment de plus grands agrégats cellulaires et présentent un pourcentage plus élevé de cellules Annexin-V positives.

  2. La costimulation 4-1BB induit l’apoptose et la nécrose : Au cours de la culture, les cellules CAR-T 19.bbζ ont montré des pourcentages plus élevés de cellules en apoptose précoce et tardive, ainsi qu’une augmentation de la phosphorylation de RIPK1 et RIPK3, indiquant la présence de nécrose.

  3. Activation de la voie de signalisation NF-κB : Les cellules CAR-T 19.bbζ ont montré une activité élevée de la voie de signalisation NF-κB, se manifestant par une augmentation de la phosphorylation d’IKKα/β et P65, ainsi que par une surexpression d’ICAM-1. L’activation excessive de la voie NF-κB a conduit à l’agrégation cellulaire et à la mort cellulaire.

  4. Rôle d’A20 : A20, en tant que régulateur négatif clé de la voie NF-κB, a montré une localisation anormale et une perte de fonction dans les cellules CAR-T 19.bbζ. La surexpression d’A20 a pu réduire la mort cellulaire et l’agrégation cellulaire, et restaurer la capacité de prolifération des cellules CAR-T.

  5. Analyse par immunoprécipitation et spectrométrie de masse : L’analyse par spectrométrie de masse a montré que TRAF2/3 était plus abondant dans les CAR 19.bbζ, tandis qu’A20 n’était capturé presque exclusivement que sous 19.bbζ CAR, soulignant davantage le rôle important d’A20 dans la costimulation 4-1BB.

Conclusions de l’étude

Cette étude démontre que l’agrégation cellulaire et la mort cellulaire induites par le domaine de costimulation 4-1BB dans les cellules CAR-T sont étroitement liées à la voie de signalisation NF-κB/A20. La surexpression d’A20 ou la suppression de la séquence de liaison TRAF de 4-1BB peut efficacement réduire l’agrégation cellulaire et la mort cellulaire, améliorant ainsi l’efficacité antitumorale des cellules CAR-T.

Points forts de l’étude

  1. Révélation du mécanisme d’agrégation cellulaire et de mort induit par la costimulation 4-1BB dans les cellules CAR-T : L’étude montre que la costimulation 4-1BB conduit à une perte de fonction d’A20 médiée par TRAF, entraînant une activation excessive de la voie NF-κB et provoquant l’apoptose et la nécrose.

  2. Proposition de nouvelles stratégies pour améliorer la conception des cellules CAR-T : La suppression du domaine de liaison TRAF de 4-1BB ou la surexpression d’A20 peut significativement améliorer la capacité antitumorale des cellules CAR-T à costimulation 4-1BB.

  3. Nouvelles perspectives pour les futures thérapies CAR-T : Les résultats de l’étude contribuent à optimiser la conception des cellules CAR-T, à améliorer leur efficacité thérapeutique et à réduire les effets secondaires.

Valeur de la recherche

Cette étude fournit de nouvelles perspectives sur le mécanisme moléculaire de la costimulation 4-1BB et propose de nouvelles stratégies pour optimiser la conception des cellules CAR-T en régulant A20, améliorant ainsi leur efficacité antitumorale. Ces découvertes ont non seulement une valeur scientifique importante, mais offrent également de nouvelles pistes pour l’application clinique des cellules CAR-T, présentant une valeur pratique significative.

Notes

  • Toutes les méthodes et matériaux expérimentaux impliqués dans l’étude, y compris les lignées cellulaires, la construction de plasmides, la cytométrie en flux, l’imagerie par microscopie confocale, les expériences de co-culture cellulaire, l’immunoprécipitation, l’analyse par spectrométrie de masse, la PCR quantitative, la détection de gènes rapporteurs NF-κB, les expériences de prolifération des cellules CAR-T et le séquençage de l’ARN, sont décrits en détail dans l’article original.
  • Les méthodes et résultats spécifiques d’analyse statistique des données et résultats pertinents sont décrits en détail dans le rapport.