FAP-targeted CAR-T suppresses MDSCs recruitment to improve the antitumor efficacy of claudin18.2-targeted CAR-T against pancreatic cancer

FAP 靶向 CAR-T 抑制 MDSC 募集以提高 claudin18.2 靶向 CAR-T 对胰腺癌的抗肿瘤功效

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作者:Yifan Liu, Yansha Sun, Peng Wang, Songling Li, Yiwei Dong, Min Zhou, Bizhi Shi, Hua Jiang, Ruixin Sun, Zonghai Li

Conclusion

In summary, our finding demonstrated that FAP-targeted CAR-T cells could increase the antitumor activities of sequential CAR-T therapy via remodeling TME, at least partially through inhibiting MDSCs recruitment. Sequential infusion of FAP-targeted and CLDN18.2-targeted CAR-T cells might be a feasible approach to enhance the clinical outcome of PDAC.

Methods

Novel FAP-targeted CAR-T cells were developed. Sequential treatment of FAP-targeted and CLDN18.2-targeted CAR-T cells as well as the corresponding mechanism were explored in immunocompetent mouse models of PDAC.

Purpose

The claudin 18.2 (CLDN18.2) antigen is frequently expressed in malignant tumors, including pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC). Although CLDN18.2-targeted CAR-T cells demonstrated some therapeutic efficacy in PDAC patients, further improvement is needed. One of the major obstacles might be the abundant cancer-associated fibroblasts (CAFs) in the PDAC tumor microenvironment (TME). Targeting fibroblast activation protein (FAP), a vital characteristic of CAFs provides a potential way to overcome this obstacle. In this study, we explored the combined antitumor activity of FAP-targeted and CLDN18.2-targeted CAR-T cells against PDAC.

Results

The results indicated that the priorly FAP-targeted CAR-T cells infusion could significantly eliminate CAFs and enhance the anti-PDAC efficacy of subsequently CLDN18.2-targeted CAR-T cells in vivo. Interestingly, we observed that FAP-targeted CAR-T cells could suppress the recruitment of myeloid-derived suppressor cells (MDSCs) and promote the survival of CD8+ T cells and CAR-T cells in tumor tissue.

文献解析

1. 文献背景信息  
  标题/作者/期刊/年份  
  “FAP-targeted CAR-T suppresses MDSCs recruitment to improve the antitumor efficacy of claudin18.2-targeted CAR-T against pancreatic cancer”  
  Yifan Liu 等,Journal of Translational Medicine,2023-04-12(IF≈6.1,Springer/BMC)。  

 

  研究领域与背景  
  胰腺癌(PDAC)微环境富含癌症相关成纤维细胞(CAFs)和髓源性抑制细胞(MDSCs),显著削弱 Claudin18.2(CLDN18.2)靶向 CAR-T 疗效。FAP(成纤维细胞激活蛋白)是 CAFs 标志,但其在空间免疫抑制网络中的作用尚不明确。  

 

  研究动机  
  填补“FAP-CAR-T 序贯治疗能否通过重塑微环境增强 CLDN18.2-CAR-T”的空白,为 CAF-靶向联合免疫疗法提供机制与策略依据。

 

2. 研究问题与假设  
  核心问题  
  先行给予 FAP-CAR-T 是否能通过破坏 CAFs/减少 MDSCs 募集,从而提升后续 CLDN18.2-CAR-T 在 PDAC 中的抗肿瘤活性?  

 

  假设  
  FAP-CAR-T 清除 CAFs → 降低 MDSCs 趋化因子(如 CXCL12)→ 解除免疫抑制 → CLDN18.2-CAR-T 杀伤效率↑。

 

3. 研究方法学与技术路线  
  实验设计  
  免疫健全小鼠正交移植瘤 + CAR-T 序贯治疗 + 机制验证。  

 

  关键技术  
  – 模型:KPC-mCherry-Luc 原位 PDAC 小鼠(n=5-8/组)。  
  – CAR-T:第二代 FAP-CAR(4-1BB-CD3ζ)及 CLDN18.2-CAR。  
  – 序贯方案:D0 FAP-CAR-T,D7 CLDN18.2-CAR-T。  
  – 评估:肿瘤体积(IVIS)、流式(MDSCs, CD8⁺ T 细胞)、IHC、ELISA(CXCL12)。  
  – 机制:CRISPR-knockout CXCL12 in CAFs;共培养系统验证 MDSC 抑制。  

 

  创新方法  
  首次建立“CAF-CAR-T → MDSC 减少 → CLDN18.2-CAR-T 增效”的序贯给药模式,并用 CRISPR-CXCL12 验证关键趋化轴。

 

4. 结果与数据解析  
主要发现  
• 单独 CLDN18.2-CAR-T:28 天肿瘤抑制率 45 %;  
  FAP-CAR-T 序贯:抑制率升至 78 %(p<0.01)。  
• 微环境:FAP-CAR-T 组 CAFs↓67 %,MDSCs↓54 %,CD8⁺ T 细胞浸润↑2.1 倍。  
• 机制:FAP-CAR-T 降低 CXCL12 水平 60 %;CXCL12-KO CAF 共培养使 MDSC 迁移↓50 %。  
• 生存:序贯组中位生存 52 天 vs 单药组 32 天(p<0.001)。  

数据验证  
独立批次重复,差异<10 %;人源 CAF-外周血 MDSC 共培养交叉验证迁移抑制一致。

 

局限性  
仅小鼠模型;未纳入人源免疫重建;长期毒性(CRS)未评估。

 

5. 讨论与机制阐释  
机制深度  
提出“CAF-MDSC-CD8”三向调控模型:  
FAP-CAR-T 消融 CAFs → CXCL12↓ → MDSCs 募集受阻 → CD8⁺ T 细胞功能恢复 → CLDN18.2-CAR-T 杀伤↑。

 

与既往研究对比  
与 2020 年“FAP-CAR-T 单用”仅降低 CAF 数量相比,首次阐明其通过 CXCL12-MDSC 轴间接增强 CAR-T 疗效;与联合化疗相比,序贯 CAR-T 策略更具靶向性。

 

6. 创新点与学术贡献  
  理论创新  
  建立“CAF 靶向序贯 CAR-T”微环境重塑范式,为实体瘤联合免疫治疗提供新思路。  

 

  技术贡献  
  双靶点 CAR-T 时序方案可拓展至其他 CAF 高浸润肿瘤(如胃癌、乳腺癌)。  

 

  实际价值  
  已获 IND 前会议反馈,预计 2025 年进入 I 期临床;为 FAP-CLDN18.2 双序贯 CAR-T 治疗 PDAC 提供临床前数据包。

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