2022年4月13日，来自美国麻省总医院的Marcela V. Maus团队在Nature上发表题为CAR T cell killing requires the IFNγR pathway in solid but not liquid tumours的文章，通过CRISPR筛选发现，相较于血液系统肿瘤，实体瘤中IFNγR信号的缺失使得胶质母细胞瘤以及其他实体瘤能抵抗CAR T细胞的杀伤。

研究人员为寻找实体瘤细胞内抵抗CAR T细胞杀伤的固有机制，在人胶质母细胞瘤细胞系U87中进行基因组范围的CRISPR筛选，寻找哪些基因的敲除使得肿瘤细胞抵抗CAR T细胞的杀伤。U87细胞进行CRISPR敲除之后和靶向表皮生长因子受体（epidermal growth factor receptor, EGFR）的CAR T细胞共培养18小时，之后细胞恢复两天以后对存活的细胞进行测序分析检测哪些基因的敲除使细胞展现对CAR T杀伤的抗性。

通过MAGeCK算法分析富集的敲除基因。如预期的一样，肿瘤细胞中敲除CAR T细胞的的靶标抗原EGFR，肿瘤细胞获得的生存优势最为明显。而干扰素γ（interferon-γ，IFNγ）信号相关的基因如JAK2，IFNγ受体（IFNGR1，IFNGR2）也是变化比较明显的基因。实体肿瘤细胞中IFNγ信号在在CAR T细胞杀伤过程中起作用，这一结果出人意料，因为CAR T细胞识别表明抗原并不需要主要组织相容性受体或者传统的抗原呈递过程，之前也有研究发现血液瘤中CAR T细胞发挥杀伤作用并不需要IFNγ【3】。为进一步验证筛选结果，研究人员在U87细胞系中分别构建IFNGR1, JAK1 和JAK2单基因敲除的细胞系，这些基因的敲除并不影响靶标抗原的表达也不影响细胞本身的增殖，但都可以使肿瘤细胞抵抗CAR T细胞的杀伤，同时在小鼠体内肿瘤模型中也证明了IFNγR1敲除的肿瘤细胞能够抵抗CAR T细胞的杀伤。同时，研究人员在其他实体瘤中如胰腺肿瘤细胞、卵巢癌细胞系、肺癌细胞系等一系列细胞中也验证了IFNγR信号通路的缺失的确使得肿瘤细胞更能抵抗CAR T细胞的杀伤。然而，造血系统的肿瘤中IFNγR1的敲除并不影响CAR T细胞对其的杀伤。

研究人员进一步进行机制研究发现，实体肿瘤细胞中IFNγR通路的敲除并没有反馈性地影响到CAR T细胞本身的功能。研究人员观察到，肿瘤细胞和CAR T细胞共培养之后，相比于造血系统肿瘤，胶质母细胞瘤的细胞黏附信号通路明显富集上调。随后通过实验发现，IFNγR1敲除的肿瘤细胞和野生型肿瘤细胞相比其和CAR T细胞的结合力下降，肿瘤细胞和CAR T细胞之间免疫突触形成的半衰期更短。野生型的U87细胞和CAR T细胞共培养之后，编码细胞黏附分子的基因ICAM1表达升高，而IFNγR1敲除的U87细胞则没有，阻断ICAM1以及U87中敲除ICAM1也降低了CAR T细胞对肿瘤的杀伤。而IFNγR1敲除肿瘤细胞中回补ICAM1，增加了肿瘤细胞对CAR T细胞的结合力，恢复了CAR T细胞对肿瘤细胞的杀伤能力。

本研究表明，CAR T细胞和肿瘤细胞之间或可形成类似内源性TCR识别时的突触结构来增加CAR T细胞的杀伤，激活的CAR T细胞分泌的IFNγ上调了胶质母细胞瘤的ICAM-1，其和CAR T细胞上的LFA-1结合提高了两者的亲和力，稳定了免疫突触的形成，从而促进CAR T细胞有效杀伤肿瘤细胞。总之，本研究发现CAR T细胞对实体肿瘤的杀伤需要肿瘤细胞的IFNγR信号通路，这也暗示未来CAR T细胞的设计以及肿瘤免疫疗法的联用也需要考虑到T细胞和肿瘤细胞之间的相互黏附作用。

原文链接：

https://www.nature.com/articles/s41586-022-04585-5