مقايسه عملكرد چهار سلول T مهندسي شده با رسپتور كايمريك حاوي نانوبادي ضد HER2 در مواجهه با سلول‌هاي سرطاني سينه

Functional comparison of four engineered T cells expressing chimeric receptor containing anti-HER2 nanobody against breast cancer cells

مقدمه و هدف: به كارگيري سيستم ايمني فرد بيمار و سلول‌هاي T (به عنوان بازوي قدرتمند سيستم ايمني) در ازبين بردن سلول‌هاي سرطاني، ازجمله روش‌هاي درماني اميدبخش محسوب مي‌شود؛ در اين راستا، سلول‌هايT مهندسي شده بيان كننده رسپتورهاي كايمريك داراي نانوبادي (آنتي بادي تك دوميني شتري) كه قادر به شناسايي آنتي‌ژن سرطاني HER2 هستند، راهكاري موثر در درمان هدفمند سرطان سينه است. مواد و روش‌ها: از نانوبادي‌هاي ضد آنتي ژن HER2، به عنوان قطعه شناساگر آنتي ژن در رسپتورهاي كايمريك NbHER2-HHIgG3-CD28-OX40-CD3? (طويل) و NbHER2-HIgG3-CD28-OX40-CD3? (كوتاه) در سطح سلول هاي T استفاده شد. ميزان بيان رسپتورها در غشاي سلول‌هاي T ترانسفكته با روش RT-PCR بررسي شد. عملكرد سلول هاي T مهندسي شده در مواجهه با سلول‌هاي سرطاني سينه براساس ميزان توليد اينترلوكين2 و ازبين بردن سلول‌هاي سرطاني براساس ميزان فعاليت آنزيم لاكتات دهيدروژناز، ارزيابي شد. نتايج: رسپتورهاي كايمريك با ناحيه فضاساز طويل و قطعه كمك سيگنالي OX40 با نانوبادي‌هاي RR6 و RR16 كه ناحيه نزديك غشايي HER2 را شناسايي مي‌كردند، باعث عملكرد بهتر سلول‌هاي T در مواجهه با سلول‌هاي سرطاني سينه شدند. درحالي كه نانوبادي‌هاي RR4 و RR10 كه ناحيه ديستال آنتي-ژن HER2 را مورد هدف قرارمي دادند نتايجي بهتر را با سازه هاي كايمريك داراي ناحيه فضاساز كوتاه نشان دادند. نتيجه‌گيري: با توجه به خصوصيت اتصالي نانوبادي، مي توان رسپتورهاي كايمريك كاراتري طراحي كرد كه سلول هاي T مهندسي شده داراي اين رسپتورها، قدرتي بالا در شناسايي سلول‌هاي سرطاني سينه و ازبين بردن آنها داشته باشند.

Background and Objective: Harnessing immune system and its powerful arm, T lymphocytes, against tumor cells are yielding promising results in cancer immunotherapy. Using two arms of immune system in the designing of engineered T cells expressing chimeric receptors with anti-HER2 nanobody (camelid single domain antibody) seems to be an effective strategy in the targeted cancer therapy. Materials and Methods: HER2 specific nanobodies were used as a recognition site for constructing chimeric receptors NbHER2-HHIgG3-CD28-OX40-CD3? (elongated) and NbHER2-HIgG3-CD28-OX40-CD3? (short) on the membrane of T cells. Expression of chimeric receptors was evaluated by RT-PCR. Function of engineered T cells against cancer cells was assessed by the secretion of interleukin 2 and LDH cytotoxicity assay. Results: Elongated chimeric receptors with nanobodies RR6 and RR16 that target juxtamembranal domain of HER2 antigen functioned better than elongated constructs containing nanobodies RR4 and RR10. In contrast, nanobodies RR4 and RR10 used in the short chimeric receptors showed substantial results. Conclusion: Based on binding properties of nanobody, functional chimeric receptors can be designed and engineered T lymphocytes containing the mentioned receptors can be generated that substantially recognize and kill breast cancer cells.