Основы дизайна химерных антигенных рецепторов

Полный текст

ВВЕДЕНИЕ Современные методы перенацеливания клеток иммунной системы открывают значительные возможности для терапии онко- и аутоиммунных заболеваний. В последние годы наиболее успешно c этой целью используют так называемые химерные анти генные рецепторы (CAR), представляющие собой искусственные молекулы, которые обеспечивают активацию несущих их клеток при контакте с определенным антигеном. Антигенраспознающая часть CAR представлена, как правило, фрагментом моноклонального антитела (мАТ), она взаимодействует с опухолевыми детерминантами без участия молекул MHC, а активация обеспечивается сигнальными мотивами во внутриклеточной части CAR. В качестве клеток-носителей CAR обычно используют Т-клетки (далее CAR Т-клетки). В данном обзоре структурные особенности CAR рассмотрены именно в контексте Т-клеток, хотя существуют и альтернативные клеточные платформы (NK-клетки, iNKT-клетки, γδ T-клетки). В общем виде схему терапии CAR Т-клетками можно представить следующим образом (рис. 1). В полученные от пациента первичные Т-клетки вводят ДНК-кассету, кодирующую CAR; трансгенные CAR Т-клетки ex vivo размножают и возвращают в организм пациента, где они при помощи антиген распознающей части CAR взаимодействуют с опухолевыми антигенами, а внутриклеточная часть CAR индуцирует активацию Т-клеток, что приводит к лизису опухолевых клеток и пролиферации CAR Т-клеток. Таким образом, этот подход сочетает селективность антител и цитотоксический потенциал Т-лимфоцитов. Терапию CAR Т-клетками начали применять относительно недавно, однако уже получены много обещающие результаты. В ряде испытаний удалось добиться ремиссии более чем у половины пациентов с опухолями, устойчивыми к другим видам терапии [1]. В то же время обозначились и первые трудности, связанные с недостаточной селективностью CAR [2]. СТРОЕНИЕ ХИМЕРНЫХ АНТИГЕННЫХ РЕЦЕПТОРОВ Разработанные в середине 1980-х годов CAR представляли собой вариабельные (антигенсвязывающие) участки антител, слитые с константной частью Т-клеточного рецептора (ТCR) [3]. В 1993 З. Эшхар и соавт. модифицировали эту структуру: в качестве антигенраспознающего домена они использовали со единенные линкером вариабельные районы легкой и тяжелой цепей антител (scFv, single chain variable fragment), а трансмембранный домен и сигнальная внутриклеточная последовательность были заим ствованы у CD3ζ или FcRγ, причем весь химерный рецептор состоял из одной полипептидной цепочки [4]. Следующие поколения CAR имели в целом сходную структуру, но несли дополнительные сигнальные домены для повышения Т-клеточной активности. Далее будут рассмотрены основные структурные элементы CAR. АНТИГЕНРАСПОЗНАЮЩИЙ ДОМЕН CAR Формат scFv В подавляющем большинстве случаев в качестве ан тигенраспознающего модуля CAR используют производные антител в виде scFv [5] (рис. 2). Несомненно, это достаточно удобный формат, поскольку взятые за основу scFv мАТ чаще всего уже хорошо охарактеризованы на доклинических моделях или, более того, разрешены к применению в клинике. Таким об разом, при использовании CAR c ранее проверенным scFv риск неожиданной перекрестной реакции CAR Т-клеток со здоровыми тканями гораздо меньше, хоть и не равен нулю. Помимо этого, для многих та ких антител получены данные структурного анализа, что позволяет направленно изменять аффинность scFv-CAR в ту или иную сторону. Из недостатков scFv в качестве антигенраспознающего модуля CAR следует отметить возможность развития иммунной реакции против мышиных и линкерных последовательностей в составе scFv [6] и сложность конструирования по лиспецифических scFv-CAR (ввиду большого размера и стабилизации структуры за счет дисульфидных связей) [7]. Кроме того, каркасные последовательности антител в составе scFv могут вызывать лиганднезави симую кластеризацию CAR, что приводит к так называемой тонической сигнализации, неспецифической активации и, как следствие, к раннему истощению и потере функциональности модифицированных Т-клеток. Протестировав склонность нескольких scFv-CAR (против CD19, GD2, CD22, HER2) к само ассоциации, А. Лонг и соавт. обнаружили, что только CD19-специфичный CAR был полностью лишен этого свойства [8]. Естественные лиганд-рецепторные пары Значительная часть CAR, клинически протестиро ванных к настоящему времени, содержит негуманизированные scFv мыши, в связи с чем возникает риск развития иммунного ответа, который может блокировать CAR-терапию и вызывать анафилактический шок [9]. Отчасти из-за этого активное развитие полу чили альтернативные варианты дизайна антиген распознающих модулей CAR, в которых используются естественные, заведомо неиммуногенные пары ре цептор/лиганд. Например, известно, что на поверх ности клеток глиобластомы, рака яичника и поджелудочной железы зачастую повышена экспрессия рецептора IL13 - IL13Rα2 [10, 11]. Воспользовавшись этой информацией, из последовательностей, кодирующих IL13, удалось создать химерные рецепто ры, специфично узнающие IL13Rα2 (впоследствии было показано, что они узнавали и IL13Rα1) [12-15]. Антигенраспознающие районы CAR, специфичные к лигандам NKG2D и молекуле CD70, сконструированы c использованием внеклеточной части NKG2D и CD27 (рецептора CD70) соответственно [16-18]. CAR, узнающие HER3 (ErbB3) и HER4 (ErbB4), уда лось получить, позаимствовав внеклеточные после довательности изоформ α и β белка нейрегулин-1 [19, 20]. Наконец, созданы CAR с последовательно стями CD4 [21-23], VEGF [24], NKp30 [25] в качестве антигенраспознающих модулей (мишени gp120 HIV, VEGFR2 и B7H6 соответственно). Необходимо отметить, что в целом CAR, осно ванные на лиганд-рецепторных взаимодействиях, страдают от того же недостатка, что и построенные с использованием scFv: мишени таких рецепторов не являются сугубо опухолеспецифичными и присутствуют, хоть и в меньшем количестве, на поверхности нормальных клеток. Кроме того, как показывает опыт, рецептор или лиганд редко имеют только од ного партнера - как правило, их несколько, поэтому, чтобы исключить возможность непреднамеренной активации CAR Т-клеток от встречи с такими моле кулами, требуется серьезная структурно-функциональная оптимизация. Пептидные лиганды В качестве антигенраспознающих доменов химерных рецепторов успешно используются пептидные ли ганды. Несмотря на потенциальную иммуногенность таких пептидов, риск развития иммунного ответа на них ниже, чем на значительно более крупные scFv. Д.М. Дэвис и соавт. получили CAR, содержащий в качестве внеклеточного домена пептидный лиганд T1E, который распознает клетки-мишени, экспрессиру ющие на своей поверхности рецепторы семейства ErbB [26]. В работе Памейер и соавт. 12-мерный пептид BPEP в контексте CAR позволял успешно рас познавать и уничтожать клетки-мишени рака яичника с поверхностной экспрессией интегрина αvβ6 [27]. Схожую схему успешно опробовали и на паре IL11Rα/нонапептид IL11 (повышенная экспрессия IL11Rα характерна для клеток остеосаркомы, рака желудка и кишечника, молочной и предстательной железы) [28]. Такие «пептидные» CAR пока находятся на стадии «проверки концепции» и доклинических исследований. Родственным подходом является использование CAR, антигенраспознающая часть которых представлена искусственными анкириновыми повтора ми (DARPin, designed ankryrin repeat proteins) [29, 30], наноантителами (VHH) [31-34] или VLR (variable lymphocyte receptors) [35]. DARPin - компактные и стабильные белковые модули, отселектированные на высокоаффинное связывание с одной или не сколькими мишенями. Так, показано, что HER2 специфичные DARPin-CAR работают (т.е. вызывают активацию и цитотоксическую реакцию) не хуже, чем «классические» scFv-CAR против той же мишени. Описана функциональность VHH и VLR в качестве антигенраспознающих модулей CAR. К важным преимуществам этой системы относится модульность и меньший размер DARPin/VHH/VLR по сравнению с scFv, что, в свою очередь, предполагает возможность создания полиспецифических и/или по ливалентных CAR, узнающих несколько мишеней. Тем не менее декларируемая низкая иммуногенность DARPin/VHH/VLR-CAR пока не показана и может представлять определенную проблему при переходе к клиническим испытаниям. Универсальные антигенраспознающие модули Известно, что популяция опухолевых клеток, как правило, гетерогенна по поверхностным мар керам-мишеням, в связи с чем CAR Т-клетки могут распознавать их с разной эффективностью: они не будут уничтожать те клетки, экспрессия целевой мишени на которых снизилась или вовсе отсутствует. Таким образом, разумно создавать CAR Т-клетки, специфичность которых относительно легко изменить, используя богатый арсенал имеющихся мАТ. К настоящему времени опубликовано три варианта дизайна так называемых универсальных антигенра спознающих модулей CAR. В первом варианте в качестве антигенраспознающей части используется димеравидина курицы [36] - белка, который с высокой аффинностью связывается с биотином и биотинилированными моле кулами. Введение мышам таких универсальных CAR Т-клеток и биотинилированных антител против поверхностных антигенов опухолевых клеток-мишеней приводит к эффективному и специфическому уничтожению этих клеток. Более того, последовательное введение биотинилированных антител против других мишеней приводит к соответствующему изменению (перенаправлению) активности CAR Т-клеток. Интересно отметить, что свободный биотин, неизмен но присутствующий в плазме крови, не препятствует этому эффекту и не вызывает неспецифической аутоактивации CAR Т-клеток. Использование CAR с scFv против пептидного неоэпитопа и мишень специфичных антител, содержащих этот неоэпитоп [37], позволяет добиться того же эффекта универ сальности. Во втором варианте универсальных химерных ре цепторов использованы scFv, специфически связывающиеся с FITC. Принцип действия антиFITC-CAR Т-клеток сходен с описанным выше: такие клетки связываются с мАТ или scFv, конъюгированными с FITC, за счет чего начинают узнавать и уничтожать соответствующие этим антителам клетки [38, 39]. Наконец, в третьей системе универсальных CAR использован эффект мимикрии CAR Т-клеток под NK-клетки, способные проявлять антитело-зависимую клеточную цитотоксичность по отношению к перерожденным или зараженным клеткам. Как только с поверхностью клетки-мишени связывается антитело, его Fc-часть узнается CD16a (FcγRIIIA). Известно, что примерно 40% людей являются носителями полиморфизма F158V в CD16a [40], значительно увеличивающего аффинность такого рецептора к антителам [41, 42]. Использование внеклеточной части этого рецептора в качестве антигенраспознающего модуля позволило создать «универсальный» CAR, способный перенаправлятьци тотоксическую активность Т-клеток в соответствии с вводимыми противоопухолевыми антителами [43- 45]. Потенциальной проблемой при применении этого подхода может быть то, что увеличение аффинности CAR к антителам будет неминуемо сопровождаться вытеснением вводимых терапевтических анти тел свободными антителами плазмы крови. Так это или нет, покажут результаты проводимых в настоящее время клинических испытаний эффективности CD16-CAR Т-клеток в сочетании с ритуксимабом (мАТ против CD20) при CD20-положительных неходжкинских лимфомах и хроническом лимфолейкозе. Таким образом, описанное «универсальное» решение имеет два основных преимущества: а) специфичность CAR T-клеток удобно контролировать (менять при необходимости или сразу вводить несколько ан тител против разных мишеней); б) такие клетки лег ко «выключить», просто перестав вводить антитела. С другой стороны, очевидным препятствием для перехода к клиническим испытаниям пер выхдвух систем является потенциальная иммуногенность авидина, неоэпитопного пептида и FITC. Возможно, значимость этой проблемы не столь велика, поскольку иммунная система онкологических больных, как правило, находится в крайне угнетен ном состоянии. Еще одну проблему представляет ограниченное проникновение антител в разные органы и ткани, что может значительно снижать их эффективную концентрацию в солидных опухолях, т.е. применительно к таким формам рака эти системы, по-видимому, имеют те же недостатки, что и таргетные «антительные» подходы. Шарнирная область CAR При взаимодействии Т-лимфоцита и антиген представляющей клетки между ними формируется иммунологический синапс с расстоянием между мембранами около 15 нм [46]. Это расстояние диктуется структурой TCR и комплекса пептид+MHC, оно определяет закрытую структуру синапса и обеспечивает исключение из него молекул, длина вне клеточной части которых превышает 15 нм. Как оказалось, такое пространственное разделение важно для эффективного запуска каскада фосфорилирования и активации Т-клеток [47, 48]. Так, фосфата за CD45 обладает достаточно крупной внеклеточной частью, и при искусственном укорочении этот белок получает возможность остаться в пределах синапса, что влечет за собой супрессию активационных сигналов [49, 50]. Расстояние между CAR Т-клеткой и опухолевой клеткой может играть важную роль в обеспечении адекватной активации эффекторных функций. Поскольку взаимное расположение эпитопа на молекуле-мишени и антигенраспознающей области химерного рецептора в контексте CAR T-клетки задает размер образующегося синапса, становится ясно, почему этот нюанс дизайна может определять, будет ли такой рецептор функционал ным или нет [51, 52]. Например, в работе А.А. Хомбах и соавт. было показано, что CAR Т-клетки, распознающие дистальный по отношению к мембране эпитоп ракового эмбрионального антигена (CEA), активировались на среднем уровне, тогда как тот же антиген, перенесенный в более проксимальное положение, активировал CAR Т-клетки с большей силой [53]. Сходным образом CAR Т-клетки с scFv, специфичным к более проксимальному по отношению к мембране эпитопу CD22 (антиген, обильно представленный на нормальных и злокачественных В-клетках), показали высокую противолейкозную активность в отличие от CAR Т-клеток, нацеленных на распознавание дистального эпитопа [54, 55]. Эти и некоторые другие примеры ([56], обзор [57]) свидетельству ют о том, что дистально расположенные эпитопы в целом приводят к формированию синапса большего размера, чем оптимальные 15 нм, в результате чего становится возможным включение в него фосфатаз СD45 и СD148, что, в свою очередь, приводит к инги бированию активационного сигнала. Таким образом, поскольку положение эпитопа, узнаваемого конкретным scFv, на поверхности клет ки-мишени всегда фиксировано, для обеспечения его максимальной стерической совместимости с scFv, а также для создания компактного синапса необходим эмпирический подбор внеклеточного спейсера (шарнирного района) между поверхностью Т-клетки и антигенраспознающим модулем. В качестве спейсера наиболее часто используют последовательности CD8α, CD28 и IgG1/IgG4 (hinge-Fc часть) (в единичных работах - CD4, CD7 и IgD) [58-61], обзор [62]. Такой выбор обусловлен тем, что эти последовательности относительно нейтральны, хорошо структурно охарактеризованы и обладают необходимой гибкостью. Тем не менее выяснилось, что CD8α-шарнир работает не для всех scFv-CAR, Fc-фрагмент IgG биологически далеко не инертен, и нежелательные эффекты спейсера начинают проявляться как только исследования пере ходят в фазу in vivo. Так, показано, что происходит взаимное узнавание клеток с IgG-содержащими хи мерными рецепторами и клеток, экспрессирующих Fc-рецепторы (макрофагов, моноцитов и NK-клеток). Соответственно IgG-CAR Т-клетки неспецифически возбуждаются в отсутствие антигена и проявляют цитотоксичность по отношению к FcRγ+ клеткам, которые, в свою очередь, активируются и уничтожают CAR Т-клетки, что, разумеется, сказывается на эффективности и безопасности проводимой терапии [63, 64]. Один из способов решения этой проблемы - использование вариантов IgG-шарниров, заведомо не способных связываться с Fc-рецепторами (с удаленным CH2-доменом или мутированными ключевыми аминокислотными остатками) [63-66]. Интересно, что все используемые варианты шарниров CAR - это последовательности, склонные к гомо- или гетеродимеризации, поэтому не очень ясно, насколько возникающие при этом постоянные лиганднезависимые сигналы (tonic/ligandindependent signalling) от таких рецепторов «помо гают» или «мешают» CAR Т-клеткам. По умолчанию считается, что димеризация CAR обеспечивает луч шее удержание CAR на поверхности (обзор [67]). Данные, полученные in vitro, указывают на то, что димеризация CAR не влияет существенно на активацию CAR Т-клеток [14, 68, 69], а эксперименты, позволяющие адекватно сравнивать функциональность димеризующихся и недимеризующихся CAR in vivo, пока не проведены. Отметим, что относительно недавно получены функциональные варианты CAR с шарнирным районом из последовательности NGFR/p75 [70] - такие рецепторы не только не узнаются сторонними клетками, но и не способны к димеризации. Кроме того, NGFR-спейсер может выполнять функцию удобного для детекции эпитопа, что упрощает не только селекцию и экспансию CAR Т-клеток, но при необходимости может быть использовано для оперативного уничтожения таких CAR Т-клеток в организме реципиента. Трансмембранный домен Основная функция трансмембранного домена - позиционировать рецептор на поверхности клетки. Как правило, этот домен конструируют из последовательностей, заимствованных из трансмембранных участков CD3ζ, CD28, CD8, FcRIγ, реже из CD4, CD7, OX40 и MHC(H2-Kb), - выбор в значительной мере определяется тем, какие спейсерные или внутриклеточные последовательности располагаются рядом (обзор [71]). Показано, что трансмембранные районы на основе CD3ζ и FcRIγ обеспечивают эффективное включение CAR в состав эндогенного ТCR. Причем именно за счет этого взаимодействия CAR без ITAM-мотивов или вообще без сигнальных последовательностей оказываются вполне функциональными [69, 72-74]. Таким образом, дизайн CAR, обеспечивающий их включение или исключение из ТCR, равно как вовлечение дополнительных корецепторов, должен приводить не только к количественным, но и к качественным различиям в генерируемых сигналах, что требует дальнейшего изучения. Сигнальный (внутриклеточный) домен Функция сигнального домена CAR - передавать активационный сигнал Т-клетке как только произошло распознавание антигена его внеклеточной частью. В норме активация Т-клеток происходит за счет фосфорилирования ITAM, находящихся в цито плазматической части цепи CD3ζ из комплекса ТCR [75]. Соответственно в большинстве случаев для конструирования CAR в качестве домена, запускаю щего литическую активность клетки, используют именно сигнальный район CD3ζ. Ранее в этом качестве были опробованы ITAM-содержащие домены других сигнальных субъединиц (например, FcRγ) [4], но они менее эффективно активировали цитотоксические функции модифицированных Т-лимфоцитов [76, 77]. Индукция активирующего сигнала в нативных Т-лимфоцитах происходит в несколько этапов. Сначала активная форма киназы LCK фосфорилирует ITAM-мотивы в цитоплазматической части CD3ζ, что активирует киназу ZAP-70, которая запускает сразу несколько активирующих сигнальных каскадов. Перечисленные события называют «сигнал 1», но для полноценной активации Т-клетки необходим также «сигнал 2» [78]. Источниками второго сигнала являются костимулирующие рецепторы, например CD28, связывание которого с CD80/CD86 вызывает активацию PI3K и запуск PI3K-зависимого сиг нального пути, который, в свою очередь, инициирует mTOR-каскад, определяющий пролиферативную активность клетки. Таким образом, первое поколение CAR, содержащее только CD3ζ-цепь, посылало в клетку исключительно «сигнал 1», что индуцировало цитолиз опухоли [79], но не обеспечивало усиленную пролиферацию активированных CAR Т-клеток. «Сигнал 2» мог бы поступить в клетку от нативных корецепторов CAR Т-клетки, однако, многие опухоле вые клетки не экспрессируют соответствующих им лигандов. Чтобы преодолеть эту сложность, в 1998 году Х. Финни и соавт. предложили CAR «второго поколения», в котором цитоплазматическая часть со держала сигнальный участок CD28 вместе с CD3ζ. Такой CAR обеспечивает клетку и «сигналом 1», и «сигналом 2», в результате чего клетка активи руется, уничтожает мишень и пролиферирует [58, 80, 81]. Кроме CD28 в состав CAR вводили также сигнальные участки от таких костимулирующих рецепторов, как CD134 (TNFRSF4, OX40), CD154 (CD40L), CD137 (4-1BB), ICOS (CD278), CD27, CD244 (2B4) и другие [82-88]. Природа костимулирующих последовательностей (принадлежность к IgSF или TNFRSF-семействам) прямо влияла на характер и динамику функционирования CAR Т-клеток [82, 89]. Дальнейший прогресс в разработке сигнальной части CAR привел к комбинированию двух или более костимулирующих последовательностей (наиболее частая - 4-1BB-CD28-CD3ζ). Такие рецепторы, называемые CAR третьего поколения, секретируют более широкий спектр цитокинов (включая TNFα, GM-CSF и IFNγ), меньше подвержены индуцируе мой активацией клеточной смерти и эффективнее уничтожают опухоли в мышиных моделях [90-92]. Несмотря на эти оптимистичные результаты, пока недостаточно данных, чтобы делать выводы о боль шей клинической эффективности CAR третьего поколения [93]. Наиболее частым вариантом CAR для клинического применения продолжает оставаться CAR второго поколения с последовательностями CD28- CD3ζ или 4-1BB-CD3ζ [94-97]. Как показано в клинических испытаниях и на доклинических моделях, использование CD28-CD3ζ-сигнализирующих ре цепторов разной специфичности ведет к взрывной экспансии CAR T-клеток in vivo, но одновременно ускоряет истощение эффекторов и наступление их терминальной дифференцировки, что, в свою очередь, приводит к ограниченному персистированию в организме и отсутствию достаточного противоопухолевого эффекта [8, 98]. При этом динамика пролиферации клеток с 4-1BB-CD3ζ-содержащими CAR имеет более плавный характер: 4-1BB-домен обеспечивает иной характер активации и «ослабляет» эффект раннего истощения клеток-эффекторов. Соответственно 4-1BB-CD3ζ CAR T-клетки значительно дольше поддерживаются в организме, обеспечивая тем самым более длительный и надежный противоопухолевый контроль [87, 89, 99], обзор [100]. В то же время недавно обнаружили, что комбинация CD28-опосредованной костимуляции в контексте CD28-CD3ζ-CAR и 4-1BB-костимуляции (коэкспрессия лиганда 4-1BB) сочетает в себе все достоинства обоих путей и функционирует эффективнее, чем лю бой из «классических» CAR-дизайнов, в том числе и 4-1BB-CD28-CD3ζ-содержащий рецептор третьего поколения [101]. Аналогичный подход - использование контролируемой костимуляции для усиления функциональности CAR Т-клеток, лежит в основе GoCAR-T-технологии (Bellicum Pharmaceuticals). За счет коэкспрессии гибридной молекулы iMyD88- CD40 (iМС) и CAR первого поколения вовлекается более широкий набор активационных механизмов, и GoCAR-Т-клетки, как следует из сообщений компании, активнее пролиферируют и уничтожают опухолевые клетки in vitro и in vivo. По всей видимости, не существует универсального решения при создании CAR-конструкций, поскольку в разных типах новообразований оптимально работают различные комбинации сигнальных и костимулирующих модулей, и такие варианты идентифицируют в основном методом проб и ошибок. В этой связи достаточно оригинальной выглядит работа австралийских исследователей, которые создали комбинаторную библиотеку цитоплазматических частей CAR из сочетания 14 сигнальных участков (CD3ζ, CD28, 4-1BB, CD27, DAP10 и др.) в различном количестве и случайной последовательности. Все случайные цитоплазматические участки экспрессировали в Т-клетках линии Jurkat в составе CAR с одинаковым распознающим модулем. Затем оценивали, какие последовательности вызывают максимальную активацию клеток. В результате обнаружили необычную комбинацию сигнальных последовательностей DAP10-CD3ζ-CD27, которая in vitro работала эффективнее, чем CD28-CD3ζ [102]. Концептуально близкий подход предложен группой Л. Альварез-Валлина для идентификации оптимальных/новых антигенраспознающих модулей в составе CAR - это так называемый Т-клеточный дисплей, заключающийся в прямом скрининге scFv-библиотек на поверхности CAR Т-клеток [103]. В этом случае scFv-библиотеку в формате химерного антигенного рецептора клонируют в лентивирусный вектор и экспрессируют на поверхности Т-клеток при по мощи вирусной трансдукции. Полученную таким образом библиотеку scFv-CAR Т-клеток инкубируют с трансформированными клетками, несущими интересующую мишень, и после нескольких раундов активации-селекции и контрселекцииотбира ют лимфоциты, чей химерный рецептор связался с антигеном. Селекцию связавшихся клеток проводят по маркерам активации (фенотип активированных клеток меняется на СD69+), которые начинают экспрессироваться после связывания химерного рецептора с мишенью. Благодаря этому методу отбор scFv можно вести не столько по их аффинности к мишени, сколько непосредственно по способности индуцировать активацию и пролиферацию scFv-CAR Т-клеток. Таким образом, важным преимуществом CAR Т-клеточного дисплея является то, что отбор CAR происходит сразу в контексте синапса между CAR Т-клеткой и клеткой-мишенью, в результате это может быть выгоднее, чем селекция высокоаффинных фрагментов in vitro с неизбежной после дующей оптимизацией и структурной доработкой в контексте CAR Т-клетки. Вместе с тем, необходимо помнить и о важном техническом ограничении Т-клеточного дисплея, а именно, о значительном снижении разнообразия скринируемой библиотеки (не выше 106-107). Подобные работы указывают на то, что основным критерием подбора состава и комбинаций модулей CAR должна быть экспериментальная проверка, причем в условиях, максимально приближенных к ситуации in vivo: функциональность тех или иных структурных модулей CAR, показанная в системе in vitro, далеко не всегда подтверждается в модельных экспериментах с использованием ксенорансплантации опухолей и CAR Т-клеток мышам, и уж тем более не гарантирует проявления тех же эффектов в клинике. В связи с этим дизайн и тестирование максимально широкого набора вариантов CAR считаются сегодня единственным способом до вести хотя бы один из них до терапевтического при менения. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Ввиду очевидного трансляционного потенциала CAR Т-клеточной платформы и взрывного роста интереса к этой теме появились разнообразные форматы CAR. Тем не менее, пока получено недостаточно экспериментальных и, в особенности, клинических данных о том, как структура CAR влияет на его свойства in vivo и какие модификации обеспечат максимальную клиническую эффективность CAR Т-клеточной терапии. Крайне успешное применение CAR Т-клеток в области онкогематологии стимулирует попытки адаптации CAR T-клеточной терапии к солидным типам рака, и первые результаты показывают, что, по-видимому, потребуется дальнейшее усложнение технологии. В свою очередь, широкое внедрение этой платформы требует проведения дополнительных систематических исследований и более глубокого понимания всей совокупности механизмов, обеспечивающих формирование и поддержание противоопухолевого иммунитета.

Об авторах

С. В. Кулемзин

Институт молекулярной и клеточной биологии СО РАН

Email: gorchakov@mcb.nsc.ru
Россия

В. В. Кузнецова

Институт молекулярной и клеточной биологии СО РАН

Email: gorchakov@mcb.nsc.ru
Россия

M. Мамонкин

Медицинский колледж Бейлор

Email: gorchakov@mcb.nsc.ru
США

A. В. Таранин

Институт молекулярной и клеточной биологии СО РАН; Новосибирский государственный университет

Email: gorchakov@mcb.nsc.ru
Россия

А. A. Горчаков

Институт молекулярной и клеточной биологии СО РАН; Новосибирский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: gorchakov@mcb.nsc.ru
Россия

Список литературы

Дополнительные файлы