Surface Activation Matrix mit Adapter CAR (AdCAR)-T-Zellen

Abstract

In dieser Arbeit wurde die Flexibilität, Steuerbarkeit, Effektivität und Selektivität der AdCAR-T-Zell-Therapie exemplarisch bei fluiden (BCP-ALL, B-NHL) und soliden Tumoren (Neuroblastom und Mammakarzinom) in vitro gezeigt. Als zentrales Element wurde die Surface Activation Matrix als neues immuntherapeutisches Prinzip bei kombinatorischem Targeting untersucht. AdCAR-T-Zellen sind in der Lage, Antigen und LLE-mAb-spezifisch Target-Zellen zu lysieren. Die Aktivität der AdCAR-T-Zellen ist durch die Zugabe der LLE-mAb an- und ausschaltbar. Entsprechend des SAM-Modells ist zur Induktion der Zielantigen-abhängigen Lyse das Überschreiten einer Schwellenwertkonzentration von LLE-mAb nötig. Unterhalb dieser Konzentration wurde beim einzelnen Targeting keine spezifische Lyse erzielt. Durch multiples, synchrones Targeting mit jeweils subtherapeutischen LLE-mAb-Konzentrationen konnte bei allen Tumorzelllinien eine hohe additive Tumorlyse erreicht werden.

Mit JeKo-1 Wildtyp- und Knockout-Varianten wurde die Situation eines Antigenverlustes von Tumorzellen simuliert. AdCAR-T-Zellen lysierten spezifisch und zeitlich flexibel Zielantigen-positive Target-Zellen. Die AM können jederzeit flexibel angepasst werden. Durch zeitlich versetztes, sequenzielles Targeting kann Therapieversagen durch Immunevasion des Tumors vermieden werden.

Das Prinzip des differenziellen Targetings wurde mit Nalm-6 Tumorzellen und gesunden B-Zellen in Kokultur untersucht. Entsprechend des SAM-Modells führte nur die Expression der Gesamtheit der Zielantigene beim Targeting mit subtherapeutischen LLE-mAb-Konzentrationen zu einer Aktivierung der AdCAR-T-Zellen. Es ist daher irrelevant, dass andere gesunde Körperzellen und lebenswichtige Gewebe einzelne der Zielantigene exprimieren, wenn diese jeweils lediglich mit subtherapeutischen LLE-mAb-Konzentrationen adressiert werden.

Die Anwendung der SAM sowie das sequenzielle und differenzielle kombinatorische Targeting von tumorspezifischen Antigenen ermöglichen eine AdCAR-T-Zellen- induzierte zielgerichtete Tumorlyse bei gleichzeitig verringerter oder zumindest zeitlich begrenzter on target, off tumor-Toxizität. Dadurch können potenziell lebensbedrohliche akute und chronische Nebenwirkungen der Tumortherapie kontrolliert und reduziert werden. Zusammenfassend stellt das AdCAR-T-Zell-System eine effiziente, sichere und universelle Therapiestrategie bei heterogenen soliden und fluiden Tumorzelllinien dar.