Published April 15, 2024
| Version v1
Publication
Open
Incorporating IL7 receptor alpha signaling in the endodomain of B7H3-targeting chimeric antigen receptor T cells mediates antitumor activity in glioblastoma
Creators
- 1. Chulalongkorn University
Description
Abstract CAR-T-cell therapy has shown promise in treating hematological malignancies but faces challenges in treating solid tumors due to impaired T-cell function in the tumor microenvironment. To provide optimal T-cell activation, we developed a B7 homolog 3 protein (B7H3)-targeting CAR construct consisting of three activation signals: CD3ζ (signal 1), 41BB (signal 2), and the interleukin 7 receptor alpha (IL7Rα) cytoplasmic domain (signal 3). We generated B7H3 CAR-T cells with different lengths of the IL7Rα cytoplasmic domain, including the full length (IL7R-L), intermediate length (IL7R-M), and short length (IL7R-S) domains, and evaluated their functionality in vitro and in vivo. All the B7H3-IL7Rα CAR-T cells exhibited a less differentiated phenotype and effectively eliminated B7H3-positive glioblastoma in vitro. Superiority was found in B7H3 CAR-T cells contained the short length of the IL7Rα cytoplasmic domain. Integration of the IL7R-S cytoplasmic domain maintained pSTAT5 activation and increased T-cell proliferation while reducing activation-induced cell death. Moreover, RNA-sequencing analysis of B7H3-IL7R-S CAR-T cells after coculture with a glioblastoma cell line revealed downregulation of proapoptotic genes and upregulation of genes associated with T-cell proliferation compared with those in 2nd generation B7H3 CAR-T cells. In animal models, compared with conventional CAR-T cells, B7H3-IL7R-S CAR-T cells suppressed tumor growth and prolonged overall survival. Our study demonstrated the therapeutic potential of IL7Rα-incorporating CAR-T cells for glioblastoma treatment, suggesting a promising strategy for augmenting the effectiveness of CAR-T cell therapy.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
أظهر العلاج التجريدي بالخلايا التائية CAR - T مبشرًا في علاج الأورام الخبيثة الدموية ولكنه يواجه تحديات في علاج الأورام الصلبة بسبب ضعف وظيفة الخلايا التائية في البيئة الدقيقة للورم. لتوفير التنشيط الأمثل للخلايا التائية، قمنا بتطوير بنية متجانسة B7 للبروتين 3 (B7H3) - سيارة استهداف تتكون من ثلاث إشارات تنشيط: CD3 Ω (الإشارة 1)، 41BB (الإشارة 2)، والنطاق السيتوبلازمي لمستقبلات إنترلوكين 7 ألفا (IL7Rα) (الإشارة 3). أنتجنا خلايا B7H3 CAR - T بأطوال مختلفة من المجال السيتوبلازمي IL7Rα، بما في ذلك نطاقات الطول الكامل (IL7R - L) والطول المتوسط (IL7R - M) والطول القصير (IL7R - S)، وقمنا بتقييم وظائفها في المختبر وفي الجسم الحي. أظهرت جميع خلايا B7H3 - IL7Rα CAR - T نمطًا ظاهريًا أقل تمايزًا وقضت بشكل فعال على الورم الأرومي الدبقي الإيجابي B7H3 في المختبر. تم العثور على التفوق في خلايا B7H3 CAR - T التي تحتوي على الطول القصير للمجال السيتوبلازمي IL7Rα. حافظ تكامل المجال السيتوبلازمي IL7R - S على تنشيط PSTAT5 وزيادة انتشار الخلايا التائية مع تقليل موت الخلايا الناجم عن التنشيط. علاوة على ذلك، كشف تحليل تسلسل الحمض النووي الريبوزي لخلايا B7H3 - IL7R - S CAR - T بعد الزراعة الكوكازية مع خط خلية الورم الأرومي الدبقي عن انخفاض تنظيم الجينات الاستباقية وزيادة تنظيم الجينات المرتبطة بتكاثر الخلايا التائية مقارنة بتلك الموجودة في الجيل الثاني من خلايا B7H3 CAR - T. في النماذج الحيوانية، مقارنة بخلايا CAR - T التقليدية، قمعت خلايا B7H3 - IL7R - S CAR - T نمو الورم والبقاء على قيد الحياة بشكل عام لفترة طويلة. أظهرت دراستنا الإمكانات العلاجية لخلايا CAR - T المدمجة مع IL7Rα لعلاج الورم الأرومي الدبقي، مما يشير إلى استراتيجية واعدة لزيادة فعالية العلاج بالخلايا CAR - T.Translated Description (French)
Résumé La thérapie à base de cellules CAR-T s'est révélée prometteuse dans le traitement des tumeurs malignes hématologiques, mais elle est confrontée à des défis dans le traitement des tumeurs solides en raison d'une altération de la fonction des cellules T dans le microenvironnement tumoral. Pour fournir une activation optimale des lymphocytes T, nous avons développé une construction CAR ciblant la protéine B7 homologue 3 (B7H3) composée de trois signaux d'activation : CD3ζ (signal 1), 41BB (signal 2) et le domaine cytoplasmique du récepteur de l'interleukine 7 alpha (IL7Rα) (signal 3). Nous avons généré des cellules CAR-T B7H3 avec différentes longueurs du domaine cytoplasmique IL7Rα, y compris les domaines pleine longueur (IL7R-L), longueur intermédiaire (IL7R-M) et courte longueur (IL7R-S), et évalué leur fonctionnalité in vitro et in vivo. Toutes les cellules CAR-T B7H3-IL7Rα présentaient un phénotype moins différencié et éliminaient efficacement le glioblastome B7H3-positif in vitro. Une supériorité a été trouvée dans les cellules CAR-T B7H3 contenant la courte longueur du domaine cytoplasmique IL7Rα. L'intégration du domaine cytoplasmique IL7R-S a maintenu l'activation de pSTAT5 et augmenté la prolifération des lymphocytes T tout en réduisant la mort cellulaire induite par l'activation. De plus, l'analyse du séquençage de l'ARN des cellules CAR-T B7H3-IL7R-S après coculture avec une lignée cellulaire de glioblastome a révélé une régulation négative des gènes proapoptotiques et une régulation positive des gènes associés à la prolifération des cellules T par rapport à ceux des cellules CAR-T B7H3 de 2e génération. Dans les modèles animaux, par rapport aux cellules CAR-T conventionnelles, les cellules B7H3-IL7R-S CAR-T ont supprimé la croissance tumorale et prolongé la survie globale. Notre étude a démontré le potentiel thérapeutique des cellules CAR-T incorporant l'IL7Rα pour le traitement du glioblastome, suggérant une stratégie prometteuse pour augmenter l'efficacité de la thérapie par cellules CAR-T.Translated Description (Spanish)
Resumen La terapia con células CAR-T ha demostrado ser prometedora en el tratamiento de neoplasias malignas hematológicas, pero enfrenta desafíos en el tratamiento de tumores sólidos debido a la función alterada de las células T en el microambiente tumoral. Para proporcionar una activación óptima de las células T, desarrollamos una construcción CAR dirigida a la proteína B7 homóloga 3 (B7H3) que consta de tres señales de activación: CD3ζ (señal 1), 41BB (señal 2) y el dominio citoplasmático del receptor alfa de la interleucina 7 (IL7Rα) (señal 3). Generamos células CAR-T B7H3 con diferentes longitudes del dominio citoplasmático de IL7Rα, incluidos los dominios de longitud completa (IL7R-L), longitud intermedia (IL7R-M) y longitud corta (IL7R-S), y evaluamos su funcionalidad in vitro e in vivo. Todas las células CAR-T B7H3-IL7Rα mostraron un fenotipo menos diferenciado y eliminaron eficazmente el glioblastoma B7H3 positivo in vitro. Se encontró superioridad en las células CAR-T B7H3 que contenían la longitud corta del dominio citoplasmático IL7Rα. La integración del dominio citoplasmático de IL7R-S mantuvo la activación de pSTAT5 y aumentó la proliferación de células T al tiempo que redujo la muerte celular inducida por activación. Además, el análisis de secuenciación de ARN de las células CAR-T B7H3-IL7R-S después del cocultivo con una línea celular de glioblastoma reveló la regulación negativa de los genes proapoptóticos y la regulación positiva de los genes asociados con la proliferación de células T en comparación con los de las células CAR-T B7H3 de segunda generación. En modelos animales, en comparación con las células CAR-T convencionales, las células CAR-T B7H3-IL7R-S suprimieron el crecimiento tumoral y prolongaron la supervivencia general. Nuestro estudio demostró el potencial terapéutico de las células CAR-T que incorporan IL7Rα para el tratamiento del glioblastoma, lo que sugiere una estrategia prometedora para aumentar la efectividad de la terapia con células CAR-T.Files
s00262-024-03685-7.pdf.pdf
Files
(5.9 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:ebed07495e3a89a535ebef622b7cd862
|
5.9 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- إن دمج إشارات ألفا لمستقبلات IL7 في المجال الداخلي لمستقبلات المستضدات الخيمرية التي تستهدف B7H3 يتوسط نشاط مضاد الورم في الورم الأرومي الدبقي
- Translated title (French)
- L'incorporation de la signalisation du récepteur alpha de l'IL7 dans l'endodomaine des lymphocytes T du récepteur de l'antigène chimérique ciblant B7H3 induit une activité antitumorale dans le glioblastome
- Translated title (Spanish)
- La incorporación de la señalización del receptor alfa de IL7 en el endodominio de las células T del receptor de antígeno quimérico dirigido a B7H3 media la actividad antitumoral en el glioblastoma
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4394797663
- DOI
- 10.1007/s00262-024-03685-7
References
- https://openalex.org/W1543362153
- https://openalex.org/W1982795546
- https://openalex.org/W1994885440
- https://openalex.org/W2026989399
- https://openalex.org/W2028957775
- https://openalex.org/W2033323727
- https://openalex.org/W2041742410
- https://openalex.org/W2049042780
- https://openalex.org/W2068147729
- https://openalex.org/W2070669774
- https://openalex.org/W2101694534
- https://openalex.org/W2105139602
- https://openalex.org/W2139036808
- https://openalex.org/W2150842412
- https://openalex.org/W2159537998
- https://openalex.org/W2323326409
- https://openalex.org/W2340435799
- https://openalex.org/W2509364267
- https://openalex.org/W2551016668
- https://openalex.org/W2747383311
- https://openalex.org/W2790362095
- https://openalex.org/W2801307867
- https://openalex.org/W2806769509
- https://openalex.org/W2892022487
- https://openalex.org/W2910164268
- https://openalex.org/W2964103826
- https://openalex.org/W2999310669
- https://openalex.org/W3016095399
- https://openalex.org/W3017825580
- https://openalex.org/W3033991393
- https://openalex.org/W3068772833
- https://openalex.org/W3080773873
- https://openalex.org/W3124707330
- https://openalex.org/W3126425024
- https://openalex.org/W3139396124
- https://openalex.org/W3164930583
- https://openalex.org/W3183435229
- https://openalex.org/W3208320308
- https://openalex.org/W3213340277
- https://openalex.org/W4206826598
- https://openalex.org/W4220833574
- https://openalex.org/W4220980894
- https://openalex.org/W4225253017
- https://openalex.org/W4225371279
- https://openalex.org/W4225404334
- https://openalex.org/W4286472005
- https://openalex.org/W4312116120
- https://openalex.org/W4313574522
- https://openalex.org/W4317897795
- https://openalex.org/W4322753317
- https://openalex.org/W4362636088
- https://openalex.org/W4390507337