VEGFR-1特异性的基因工程化T淋巴细胞的抗肿瘤作用及机制研究

Lymphocytes genetically modified with chimeric antigen receptor (CAR) obtain specificity of tumor associated antigen and induce cytotoxicity to cancer cells.Currently,plentys of CAR modified T cells are clinically used to treat tumors. In our study, we firstly designed a CAR targeting to vascular endothelial growth factor 1 (VEGFR-1) and genetically modifed T cells, then we obtained the T cells with VEGFR-1 specificity (V1-CAR T). In our previous study, the cytotoxicity of V1-CAR T cells to cancer cells with high expression level of VEGFR-1 and activatied vascular endothelial cells has been determined. V1-CAR T cells also delayed the formation and metastasis of tumor, in vivo. Based on the previous data, we plan to further investigate the mechanism by which V1-CAR T cells break the neo-vasculature of tumor and inhibit the growth of different cancers. The relationship between expression level of VEGFR-1, affinity of the CAR and the efficacy of tumor inhibition is to be elucidated. This study will provide fundations for the potential clinical usage of the genetically modified T cells.

嵌合型抗原受体（chimeric antigen receptor， CAR）基因工程化T淋巴细胞能够特异识别肿瘤抗原，产生对肿瘤细胞的靶向杀伤活性。目前，多种靶向识别肿瘤抗原的CAR修饰的T淋巴细胞已经进入临床试验阶段。本项目首次设计了针对血管内皮细胞生长因子受体1（VEGFR-1）的CAR并利用非病毒载体手段实现了T淋巴细胞的基因修饰，得到了一种具有VEGFR-1靶向识别能力的T淋巴细胞（V1-CAR T）。在前期的工作中我们已经证实，V1-CAR T细胞能够对高表达VEGFR-1的肿瘤细胞及激活的血管内皮细胞产生特异的细胞杀伤活性，在体内也能够抑制肿瘤的形成及转移。在此基础上，我们拟对V1-CAR T细胞对肿瘤新生血管的破坏作用及其抗肿瘤作用的机制进行深入分析，阐明CAR的亲和力及VEGFR-1的表达水平对抑瘤作用的影响机制，为V1-CAR T的临床应用提供实验依据。

基于嵌合型抗原受体T细胞（chimeric antigen receptor modified T cells, CAR-T）的肿瘤免疫治疗近年来在肿瘤的治疗领域取得了重大突破并正在取得重要进展。血管内皮细胞生长因子的受体1（vascular endothelial growth factor receptor 1, VEGFR-1）介导了肿瘤血管的生成，在肿瘤的生长和转移过程中发挥重要的作用。此外，VEGFR-1也在包括肺癌、乳腺癌等多种肿瘤细胞中高水平表达。因此，VEGFR-1可以作为CAR-T治疗的靶点。我们在前期的研究中设计了识别VEGFR-1的CAR基因并完成了T细胞的基因修饰，初步评估了VEGFR-1 CAR-T的肿瘤杀伤活性。在本项目的资助下，我们深入研究了这种全新的VEGFR-1 CAR-T的抗肿瘤的活性及其机制。我们设计了最新一代的CAR分子（第三代）并将CAR基因克隆至慢病毒载体，完成了慢病毒的生产、浓缩和纯化，实现了T细胞的修饰，得到了具有VEGFR-1特异性的CAR-T细胞。此外，我们在体内、体外的试验中证实了VEGFR-1 CAR-T对肿瘤细胞的特异杀伤活性，也证实了VEGFR-1 CAR-T细胞对新生血管的破坏作用。因此，通过本项目的执行，我们获得了一种具有VEGFR-1特异性的CAR-T细胞，这种CAR-T细胞可以通过对肿瘤细胞的直接杀伤以及对肿瘤新生血管的破坏实现对肿瘤生长及转移的抑制。目前，相关工作的研究结果已经发表SCI论文2篇，待发表论文3篇，申请专利1项并已经获得授权；同时，我们已经同制药企业签订了项目转让协议，推动VEGFR-1的产业化及临床应用。