Development and functional evaluation of dual-chain and second-generation CAR-T cells incorporating scFv affinity variants against ErbB2-positive tumors

Die chimäre Antigenrezeptor (CAR)-T Zelltherapie hat bemerkenswerte klinische Erfolge bei der Behandlung hämatologischer Tumore erzielt, doch ihre Wirksamkeit bei soliden Tumoren ist unter anderem aufgrund der Seltenheit exklusiv exprimierter tumor-spezifischer Antigene, weiterhin begrenzt (Mitra et al., 2023). ErbB2 ist ein attraktives therapeutisches Ziel, da es häufig in verschiedenen soliden Krebsarten überexprimiert wird (Oh & Bang, 2020). Allerdings wirft die basale Expression in normalem Gewebe ein Sicherheitsrisiko auf (Morgan et al., 2010). Zur Evaluierung von Strategien zur Verbesserung der Selektivität haben wir eine Reihe von CAR-Konstrukten entwickelt, die die ErbB2-zielenden Antikörperfragmente C6.5 und 4D5 entweder in konventionellen CARs der zweiten Generation (2nd Gen) oder in Dual-Chain-Formaten integrieren. Frühere Studien zeigten, dass der von 4D5 abgeleitete Antiköper Trastuzumab zu erheblichen Hintergrundsignalen führt und Sicherheitsrisiken bergen kann (Morgan et al., 2010). Dies motivierte die Einbeziehung affinitätsveränderter Varianten in unserem Design: das hoch-affine C6.5 (C6.5B1D2) und das niedrig-affine 4D5. C6.5 ist mit der Aktivierungsdomäne CD3 verbunden und kann Selektivität und Effizienz beeinflussen, während 4D5, das mit der kostimulatorischen Domäne 4-1BB verbunden ist, Parameter wie Effizienz, Persistenz oder tonisches Signal beeinflussen kann. Im Gegensatz zu früher beschriebenen Dual-Chain CARs, die zwei unterschiedliche Antigene binden, zeigte das Dual-Chain-Design, das auf zwei Epitope innerhalb von ErbB2 abzielt, eine reduzierte Aktivität und eine geringere Sicherheit im Vergleich zu konventionellen CAR Konstrukte der zweiten Generation, die ErbB2 Domäne IV erkennen. Im Gegensatz dazu demonstrierten konventionelle CARs, die entweder das native 4D5 oder seine affinitätsgereifte Variante enthielten, eine überlegene Selektivität und Antitumor-Potenz. Diese Befunde unterstreichen die Vorteile optimierter ErbB2-zielender CARs zweiter Generation gegenüber Dual-Epitop-Strategien zur Verbesserung der Sicherheit und Wirksamkeit im Kontext solider Tumoren.