Bioengineering of human NK cells for combined immunotherapy
Virology
Final Report Abstract
Das Ziel des Projektes war der direkte Vergleich von anti-CD19 CAR NK- und CAR T- Zellen in Kombination mit dem CRISPR/Cas9 vermittelten Knock-out des Immuncheckpoints NKG2A. Die Generierung von CAR NK- und CAR T-Zellen konnte erfolgreich unter Verwendung zweier verschiedener anti-CD19 CAR Konstrukte mit 4-1BB oder CD28 als kostimulatorischer Domäne erfolgen. Es zeigten sich keine Unterschiede in der erfolgreichen log-fachen Expansion der CAR-Zellen in vitro. Die funktionelle Kapazität der CAR NK- und CAR T-Zellen gegen CD19+ lymphoblastische Tumorzellen in vitro zeigte eine vergleichbar gute Effektivität. Auf Grund technischer Schwierigkeiten bei der Durchführung der Experimente erfolgte der in vivo Vergleich nicht wie ursprünglich geplant mit Hilfe des humanisierten Mausmodells, sondern mittels eines in vivo Zytotoxizitätsassays. Hier zeigte sich zunächst eine höhere funktionelle Kapazität von CAR T-Zellen gegen autologe B-Zellen. Dies könnte jedoch auch einen Vorteil von CAR NK-Zellen bei der klinischen Anwendung darstellen, da off-target Effekte gegen körpereigene Zellen reduziert sein könnten. Die Herunterregulation des CAR Oberflächenproteins war jedoch auf CAR NK-Zellen geringer ausgeprägt als auf CAR T-Zellen. Ein Manuskript mit den Ergebnissen befindet sich in Vorbereitung. Durch den Knock-out des inhibitorischen Rezeptors NKG2A konnte eine Verbesserung der funktionellen Kapazität von NK-Zellen gegen HLA-I+ autologe lymphoblastische Tumorzellen gezeigt werden. Dies bestätigt auf genetischer Ebene, dass NKG2A ein Immuncheckpoint für NK-Zellen ist. Unerwarteterweise zeigte sich jedoch eine eingeschränkte proliferative Kapazität NKG2A-negativer NK Zellen sowohl nach Knock-out als auch nach durchflusszytometrischer Isolation NKG2A- negativer Zellen. Durch den Vergleich der Expansion von NK Zellen mit und ohne NKG2A Knock-out konnte auf genetischer Ebene ein direkter Einfluss von NKG2A auf die Proliferation von NK Zellen gezeigt werden. Der Proliferationsindex NKG2A-negativer Zellen zeigte sich signifikant reduziert, eine deutlich erhöhte Apoptoserate konnte nicht durch einen ebenfalls erhöhten Anteil teilungsaktiver Zellen ausgeglichen werden.
