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FOXO1 还是不是 FOXO1:这就是问题

Cancer Communications ( IF 20.1 ) Pub Date : 2024-11-07 , DOI: 10.1002/cac2.12624
Maude Marchais 1 , Marianne Mangeney 2
Affiliation  


Evan W. Weber [1] 和 Philippe Darcy 团队 [2] 在《自然》杂志上发表的两篇开创性文章揭示了过表达转录因子叉头盒 O1 (FOXO1) 可增强嵌合抗原受体-T (CAR-T) 细胞对各种肿瘤(包括实体瘤)的抗肿瘤活性。矛盾的是,我们最近描述了在静息 T 细胞中AS184856处理对 FOXO1 转录活性的药理学抑制能够产生未活化的 CAR-T 细胞,与离体激活的 CAR-T 细胞相比,其性能优于实体瘤根除 [3]。我们的研究结果证实了使用未活化的 CAR-T 细胞的兴趣,这与另外两项研究相呼应,这些研究通过转导用白细胞介素 7 (IL-7) 培养的静息 T 细胞,添加或不添加 [5] IL-15 来实现更有效的 CAR-T 细胞。


尽管这些结果乍一看似乎是矛盾的,但实验证据表明,这种矛盾只是显而易见的,并且可以通过考虑细胞的初始状态来解决:活化的 T 细胞与静息的 T 细胞。在活化的 T 细胞中过表达 FOXO1 会导致与抑制静息 T 细胞中的 FOXO1 活性相似的表型和功能分化状态。事实上,这两种策略都会导致细胞代谢发生显着变化,特别是线粒体活性增加 [1, 2, 6]。同样,这两个明显相反的过程也导致细胞毒性功能的增加。据报道,颗粒酶 B 是细胞毒活性所必需的一种蛋白,在静息 T 细胞中抑制 FOXO1 后 [3, 6] 或在活化 T 细胞中过表达 FOXO1 后 [2] 在转录组和蛋白质水平上增加。在这两种情况下,颗粒酶 B 升高都与体内肿瘤杀伤性增加有关 [1-3]。最后,在这两种配置中,T 细胞均未显示耗竭标志物,并分化为干细胞记忆 T (TSCM) 样细胞 [1-3],这是一个与更强的抗肿瘤活性相关的 T 细胞分化阶段 [7]。


综上所述,这些结果表明 FOXO1 转录活性水平与 CAR-T 细胞抗肿瘤潜力之间的相关性并不简单。FOXO1 在未刺激的细胞中保持静止。在初始 T 细胞中,TCR 触发(或细胞因子)允许在 PI3K/Akt 通路下游快速但长时间地核排斥该转录因子 [8]。由于 T 细胞活化导致 FOXO1 转录活性关闭 [8],因此人们可以预期活化的 T 细胞中 FOXO1 过表达不会产生任何影响。相反,Weber 和 Darcy 团队的结果表明,过表达可能会维持少量但足够量的 FOXO1 活性,这是在 CAR-T 细胞中观察到的有益作用的原因 [1, 2]。同样,静息 T 细胞中 FOXO1 活性的抑制是部分的,因为 FOXO1 基因的失效不能概括 FOXO1 活性的药物抑制所引起的影响 [3]。这可能是由于 AS1842856 抑制 FOXO1 的分子机制造成的。AS1842856 与 FOXO1 结合,选择性抑制其与共有 DNA 基序的相互作用,从而阻断其转录因子活性 [9]。由于 AS1842856 不影响其表达,因此 FOXO1 可能仍然能够执行其其他调节功能,例如染色质重塑 [10] 或与其核伴侣相互作用 [11]。在这种情况下,研究 FOXO1 抑制和过表达分别在静息 T 细胞和活化 T 细胞中诱导的表观遗传变化将很有趣。


因此,两种靶向 FOXO1 细胞的方法都可以实现中等水平的 FOXO1 活性,将 T 细胞置于特定的激活状态。Crystal Mackall 团队之前的结果强调了精确调节 CAR-T 细胞活化以实现最佳疗效的至关重要性。他们证明,抑制组成型 CAR 表达的抗原非依赖性强直信号转导可增加 CAR-T 细胞活性并逆转耗竭,耗竭是一种与 FOXO1 靶区染色质开口相关的细胞表型 [12]。这与我们的模型(图 1)一致,该模型提出可以通过微调激活信号或直接调节 FOXO1 的活性来实现 CAR-T 细胞抗肿瘤活性的显着增加。

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 图 1
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FOXO1 是 CAR-T 细胞反应的关键驱动因素。在静息 T 细胞中,通过药物或细胞因子治疗抑制 FOXO1 使它们允许慢病毒感染,允许 CAR 表达,并完全有能力破坏肿瘤细胞。相反,在活化的 T 细胞中过表达 FOXO1 或抑制强直信号传导可逆转 CAR-T 细胞耗竭并增强抗肿瘤活性。根据处理过的 T 细胞的初始状态,FOXO1 的抑制和过表达都可以达到最佳激活状态,其特征是高线粒体活性、TSCM 样细胞表型和大量的颗粒酶 B 和细胞毒活性,其中 FOXO1 部分发挥其转录活性。使用 BioRender.com # PH27ELCT85 创建。缩写:CAR-T,Chimeric Antigen Receptor-T;FOXO1,叉头箱 O1。


归根结底,这里描述的所有增强 CAR-T 细胞功效的策略都集中在一个共同的信息上:FOXO1 是 CAR-T 细胞反应的关键驱动因素。通过在活化的 T 细胞中过表达 FOXO1 或通过抑制静息 T 细胞中的 FOXO1 活性,可以通过微调 FOXO1 活性水平来获得优化的 CAR-T 细胞。静息 T 细胞中 FOXO1 活性的抑制可以通过药理学或细胞因子处理获得,从而通过 PI3K/Akt 信号通路抑制 FOXO1 活性。为了建立高效 CAR-T 细胞的特征,有必要用全局分子方法面对这两种策略。Weber 团队 [1] 在研究中确定的调节子包括一组适合 CAR-T 细胞疗效的基因改变,与 FOXO1 过表达相衔接,是一个很有前途的草案,可以通过此类比较进行改进。总之,这两种策略实际上并不矛盾,它们讲述了同一个故事。





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更新日期:2024-11-07
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