CAR T cell exhaustion after long-term repeated stimulation

Kimeeristä antigeenireseptoria (chimeric antigen receptor, CAR) ilmentävät CAR T-solut ovat geneettisesti muokattuja ja yleensä autologisia T-soluja. De novo suunniteltu CAR sitoo spesifistä antigeeniä syöpäsolujen pinnalla, mikä indusoi T-solureseptorista riippumattoman aktivaation ja sytotoksisen vasteen kohdesoluja vastaan. Vaikka CAR T-soluterapian on osoitettu olevan tehokas akuutissa lymfoblastisessa leukemiassa, diffuusissa suurisoluisessa B-solulymfoomassa ja multippelissa myeloomassa, useat vastustusmekanismit voivat johtaa CAR T-solujen uupumiseen, mikä heikentää solujen toimintaa ja edistää immuunivasteen säätelijämolekyylien ilmentymistä. Suomen Punaisen Ristin Veripalvelu on kehittänyt uudenlaisia CAR T-soluvalmisteita, joiden CAR-rakenne poikkeaa aikaisemmin julkaistujen CAR T-solujen CAR-rakenteista. CAR T-solujen uupumista pyritään välttämään, ja sen ollessa yksi keskeisimmistä tavoitteista CAR T-soluterapian kehittämisessä, tämän pro gradu -tutkielman tavoitteena oli kehittää menetelmä, joka määrittäisi CAR T-solujen uupumista in vitro pitkäaikaisen ja toistuvan stimulaation jälkeen. Projektissa tutkittiin myös CAR T-solujen valmistusmenetelmässä käytettyjen ko-aktivoivien sytokiinien IL-2 ja IL-7/IL-15 vaikutusta CAR T-solujen uupumiseen. Kokeiden aikana CAR T-solujen sytotoksisuutta ja jakautumista seurattiin sekä erilaisten immuunivasteen säätelijämolekyylien ilmentymistä analysoitiin. Menetelmällä vertailtiin suunniteltujen CAR T-solujen toiminnan eroja suhteessa toisiinsa sekä positiiviseen kontrolliin, CD19-CD28ζ CAR T-soluihin. Vertailu paljasti myös yllättävän eron IL-2 ja IL-7/IL-15 sytokiineja sisältävien valmistusmenetelmien välillä, sekä niiden vaikutuksen CAR T-solujen uupumiseen. Vaikka CAR T-soluvalmistuksen aikana IL-2 CAR T-solujen jakautuminen oli huonompi kuin IL-7/IL-15 CAR T-solujen, ne osoittivat uupumiseen liittyvien markkereiden vähäisempää ilmentymistä, parempaa selviytymistä, jakautumista ja sytotoksista aktiivisuutta pitkäaikaisen ja toistuvan stimulaation aikana.