NKG2D-CAR T細(xì)胞抗衰老研究
人類之所以會(huì)死亡,原因在于耗竭的組織無法永久自我更新,細(xì)胞的分裂能力也有極限。衰老是人類無法回避的問題。隨著年齡增長(zhǎng),我們罹患各種疾病的風(fēng)險(xiǎn)也會(huì)提高。至于兩者之間的關(guān)聯(lián),一個(gè)潛在的解釋在于,引發(fā)衰老的機(jī)制,同時(shí)也會(huì)引發(fā)衰老相關(guān)的疾病。近年來,隨著對(duì)生物學(xué)研究的加深,我們逐漸意識(shí)到,衰老細(xì)胞在人類的衰老進(jìn)程中起到了關(guān)鍵作用,也因此成為了一個(gè)潛在的抗衰老治療靶點(diǎn)。
2023年8月16日,四川大學(xué)華西醫(yī)院趙旭東團(tuán)隊(duì)聯(lián)合明尼蘇達(dá)大學(xué)鄧義斌教授在Science子刊Science Translational Medicine上發(fā)表了題為:NKG2D-CAR T cells eliminate senescent cells in aged mice and nonhuman primates 的研究論文,該論文還被選為當(dāng)期封面論文。
NKG2D是一個(gè)極具潛力的CAR T等免疫療法新靶點(diǎn),目前已有多款靶向NKG2D配體(NKG2DL)的CAR T療法進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段。該研究發(fā)現(xiàn),NKG2DL在體外的衰老細(xì)胞中上調(diào),也在衰老小鼠和衰老非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物的各種組織中上調(diào)。據(jù)此,研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了NKG2D-CAR T細(xì)胞療法,能夠在體外、小鼠和非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物體內(nèi)選擇性靶向表達(dá)NKG2DL的衰老細(xì)胞。
研究人員將IMR90細(xì)胞在依托泊苷(50μM)處理構(gòu)建IMR90-et細(xì)胞系、過表達(dá)癌基因Kras(IMR90-Kras)、復(fù)制衰竭(IMR90-Rep)以及過表達(dá)P16 INK4a來構(gòu)建體外細(xì)胞衰老,并誘導(dǎo)其配體(NKG2DL)包括MICA、MICB、ULBP1-6等的表達(dá)。這些構(gòu)建的細(xì)胞模型通過與NKG2D-CAR T共孵育培養(yǎng)8h后, NKG2D-CAR T細(xì)胞以1:2、1:1和2:1的效靶比均呈現(xiàn)明顯殺傷作用。
隨后研究人員又在體內(nèi)進(jìn)行mNKG2D-CAR T(鼠源)細(xì)胞對(duì)衰老小鼠的抗衰老研究。選擇X射線輻射致衰老和自然衰老的小鼠作為研究對(duì)象,注射mNKG2D-CAR T細(xì)胞后發(fā)現(xiàn)小鼠的組織包括脂肪、骨骼肌(SkM)、心臟、肺肝臟和腎臟中NKG2DL (包括Rae-I、Mult-1和H60b)的mRNA表達(dá)均降低。鑒于年齡依賴性脂肪組織損失是嚙齒動(dòng)物中廣泛使用的與衰老負(fù)相關(guān)的標(biāo)志物。研究人員使用微型計(jì)算機(jī)斷層掃描(micro-CT)來評(píng)估m(xù)NKG2D-CAR T細(xì)胞對(duì)體內(nèi)脂肪組織體積和年齡相關(guān)性骨質(zhì)疏松癥的影響。與之前結(jié)果一致,mNKG2D-CAR T細(xì)胞治療導(dǎo)致皮下脂肪組織(SAT)顯著增加,并且mNKG2D-CAR T細(xì)胞處理的小鼠在最大跑步機(jī)耐力、握力和步行速度方面的表現(xiàn)明顯優(yōu)于對(duì)照CAR T細(xì)胞處理的小鼠。
最后研究人員選擇恒河猴和食蟹猴兩種與人類關(guān)系密切的非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物,三只19至22歲的恒河猴和兩只食蟹猴(大約相當(dāng)于人類的60歲)。輸注hNKG2D-CAR T(人源)細(xì)胞后,hNKG2D-CAR T在體內(nèi)輕度擴(kuò)增,自體移植后18天達(dá)到峰值,并且IFN-γ和IL-6在血液中維持在低濃度,低于已知觸發(fā)細(xì)胞因子釋放綜合征的閾值,隨后,IL-6恢復(fù)到更低濃度,并且衰老相關(guān)標(biāo)志物mRNA的水平也隨之降低。結(jié)果表明,hNKG2D-CAR T細(xì)胞可以有效地消除老齡非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物不同組織中的衰老細(xì)胞。
綜上,基于體外細(xì)胞的研究以及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果,該研究有力地支持了NKG2D-CAR T細(xì)胞可作為有效和安全的抗衰老藥物,為CAR T抗衰老研究進(jìn)一步提供依據(jù),或可用于治療衰老和由衰老驅(qū)動(dòng)的年齡相關(guān)疾病。
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