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英文原题:Directing CAR NK Cells via the Metabolic Incorporation of CAR Ligands into Malignant Cell Glycans
通讯作者:Mark P. Farrell,美国堪萨斯大学
供稿:王瑞祥,北京大学
大家好,本期介绍一篇来自ACS Chemical Biology 的文章,题为 “Directing CAR NK Cells via the Metabolic Incorporation of CAR Ligands into Malignant Cell Glycans”。文章的通讯作者为来自美国堪萨斯大学的Mark P. Farrell教授,其课题组主要研究糖生物学,尤其是关注糖类-蛋白质的相互作用在疾病治疗以及免疫过程中发挥的重要角色。 图1 NK细胞与恶性细胞互作 (A)恶性细胞表面的高丰度唾液酸聚糖会导致免疫逃逸;(B)通过非天然唾液酸代谢标记将荧光素整合到恶性细胞表面,以用于CAR-NK细胞识别。 研究表明,恶性细胞表面通常会含有高丰度的唾液酸聚糖修饰,这些修饰被免疫细胞表面特异的抑制性受体识别后,会导致免疫逃逸现象(图1A)。受此启发,作者将唾液酸与荧光素分子连接,构建了可用于代谢标记的非天然唾液酸NNSA,代谢标记过程将荧光素分子大量整合到恶性细胞表面,从而使得工程化的、能够特异识别荧光素分子的CAR-NK细胞得以靶向恶性细胞,并造成杀伤。 图2 (A) NNSA结构;(B)Raji细胞代谢标记;(C)荧光素存留时间表征;(D)唾液酸转移酶抑制剂实验;(E)多种类细胞的代谢标记。 作者首先合成了非天然唾液酸NNSA(图2A)并测试了其代谢标记的效果,图2B表明荧光素分子能够被成功整合到Raji细胞表面,且能够在表面存留长达48小时(图2C)。引入唾液酸转移酶的抑制剂能够抑制荧光素的整合,验证了该过程依赖非天然唾液酸的代谢标记(图2D)。之后作者在多种细胞系上实现了荧光素的成功整合(图2E)。 图3 (A) CAR-NK的构建;(B)CAR-NK对Raji细胞的杀伤实验;(C)小分子竞争实验。 之后作者构建了工程化的CAR-NK细胞并进行了杀伤实验,CAR-NK细胞构建时引入了荧光素的scFV抗体(图3A),从而能够特异识别荧光素。图3B表明CAR-NK能够特异性杀伤整合了荧光素的Raji细胞,未表达CAR或者未进行代谢标记的对照组则不会发生杀伤。添加外源的竞争性小分子能够干扰CAR-NK与其靶细胞的互作,证明特异性互作确由荧光素分子介导。最后,作者在多种细胞类型上测试了CAR-NK的杀伤效果,结果表明十余种细胞能够成功进行荧光素整合并被CAR-NK杀伤,证明了方法的广泛适用性。 综上所述,作者通过非天然糖的代谢标记,将荧光素整合到恶性细胞表面,并构建了能够特异识别荧光素的CAR-NK细胞,从而实现了对恶性细胞的杀伤。本文发展的技术拓展了CAR T/NK疗法中识别肿瘤表面抗原的途径,具有潜在的临床意义。 ACS Chem. Biol. 2022, ASAP Publication Date: June 1, 2022 https://doi.org/10.1021/acschembio.2c00173 Copyright © 2022 American Chemical Society
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