PLAC1特异性TCR基因修饰T细胞对乳腺癌的抗肿瘤作用

目的研究胎盘特异性基因1(PLAC1)特异性T细胞受体(TCR)基因修饰T细胞对乳腺癌的抗肿瘤作用。方法磁珠分选人类白细胞抗原分型为A2(HLA-A2)的志愿者外周血单个核细胞(PBMC)中的CD8^+T细胞,流式检测CD8^+T细胞的表型。通过慢病毒载体构建、包装,将可识别乳腺癌肿瘤抗原PLAC1的HLA-A2限制性的TCR基因导入CD8^+T细胞(称为TCR-T细胞),以慢病毒空载体包装、感染的CD8^+T细胞(NC-T细胞)作为对照细胞,通过流式细胞术检测PLAC1特异性TCR的表达效率。免疫荧光和流式细胞术检测乳腺癌细胞MCF-7和MDA-MB-231(三阴性乳腺癌细胞)的PLAC1和HLA-A2血清型的表达。WST-1法检测不同效靶比(5:1、10:1和20:1)TCR-T细胞或NC-T细胞与乳腺癌细胞MCF-7或MDA-MB-231作用后的细胞毒性,并通过ELISA检测共培养后T细胞IFN-γ的释放量。通过裸鼠皮下人乳腺癌移植瘤模型检测TCR-T细胞以及NC-T细胞的抗肿瘤作用。采用单因素方差分析及独立t检验进行统计学分析。结果磁珠分选出的CD8^+T细胞CD3^+CD8^+比例达到(98.89±0.30)﹪。经慢病毒感染、五聚体检测,TCR-T细胞中PLAC1特异性TCR的正确表达率为(24.58±0.82)﹪,NC-T细胞不表达PLAC1特异性TCR。免疫荧光和流式结果显示乳腺癌细胞MCF-7和MDA-MB-231为HLA-A2和PLAC1双阳性表达细胞。其中流式检测结果显示,MCF-7和MDA-MB-231细胞中HLA-A2的表达效率分别为(93.04±1.36)﹪和(98.72±0.12)﹪。在效靶比为20:1时,TCR-T细胞对MCF-7杀伤率为(51.5±1.37)﹪,高于NC-T细胞对MCF-7的杀伤率(5.93±2.40)﹪,t=15.507,P<0.01;TCR-T细胞对MDAMB-231杀伤率为(44.34±2.20)﹪,高于NC-T细胞对MDA-MB-231杀伤率(5.15±2.40)﹪(t=10.694,P<0.01)。在相同效靶比情况下,TCR-T细胞对MCF-7或MDA-MB-231细胞的细胞毒性高于NC-T细胞,且随着效靶比的增加杀伤效果增强。在效靶比为20:1时,与MCF-7共培养后TCR-T细胞IFN-γ的分泌水平[(347.49±4.10)pg/ml]高于NC-T细胞[(18.14±6.22)pg/ml](t=-76.638,P<0.01);与MDA-MB-231共培养后TCR-T细胞IFN-γ的分泌水平为(255.25±6.85)pg/ml,高于NC-T细胞[(14.70±6.38)pg/ml](t=-44.526,P<0.01),且随着效靶比的增加分泌量升高。在裸鼠皮下人乳腺癌移植瘤实验中,生理盐水组和NC-T细胞移植组小鼠的肿瘤生长迅速,TCR-T细胞治疗组小鼠肿瘤生长相对缓慢,在移植后第35天,生理盐水组、NC-T细胞组和TCR-T细胞组小鼠肿瘤的平均体积分别为(5 636.96±2 879.55)mm^3、(5 522.12±3 391.48)mm^3和(1 403.85±1 394.31)mm^3,TCR-T细胞治疗组小鼠肿瘤体积明显小于生理盐水组(F=0.1813,P<0.05)和NC-T细胞组(F=0.1307,P<0.05)。结论 PLAC1特异性TCR基因修饰T细胞对乳腺癌细胞具有较强的抗肿瘤作用,PLAC1可作为乳腺癌治疗的潜在靶标;PLAC1特异性TCR基因修饰T细胞治疗是PLAC1表达阳性的乳腺癌治疗的新策略。