Journal for ImmunoTherapy of Cancer
MMP3过表达增强CAR-T细胞在CAF富集实体瘤模型中的浸润和抗肿瘤活性
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该研究发现MMP3过表达可显著增强CAR-T细胞对实体瘤的浸润能力和抗肿瘤活性，特别是在富含癌相关成纤维细胞的严苛微环境中，为克服实体瘤治疗中的基质屏障提供了简单且有效的策略。
文献概述
本文《MMP3 overexpression enhances CAR- T cell infiltration and antitumor activity in a CAF- enriched solid tumor model》，发表于《Journal for ImmunoTherapy of Cancer》杂志，回顾并总结了通过工程化表达基质金属蛋白酶-3（MMP3）来增强CAR-T细胞在癌相关纤维母细胞（CAF）富集的实体瘤微环境中的浸润与抗肿瘤活性的研究。研究构建了靶向间皮素（MSLN）或B7H3的CAR-T细胞，并使其共表达MMP3，通过体外Matrigel模型和体内异种/同源移植瘤模型系统评估其功能。结果显示，MMP3的过表达显著提升CAR-T细胞穿透细胞外基质的能力，促进其在肿瘤组织中的浸润、扩增和杀伤活性，尤其在传统CAR-T疗效受限的CAF富集环境中仍保持强效。该研究验证了MMP3作为单一ECM降解分子在改善CAR-T细胞治疗实体瘤中的潜力，具有良好的转化前景。背景知识
嵌合抗原受体T细胞（CAR-T）疗法在血液系统恶性肿瘤中取得了显著成功，但在实体瘤治疗中仍面临诸多挑战，其中最主要的障碍之一是致密的细胞外基质（ECM）和由癌相关成纤维细胞（CAF）构成的物理与免疫抑制性基质屏障。ECM不仅阻碍T细胞进入肿瘤核心，还限制其扩散和与肿瘤细胞的有效接触。基质金属蛋白酶（MMPs）是一类能够降解多种ECM成分的蛋白酶，已被探索作为增强T细胞浸润的工具。既往研究尝试共表达MMP9、MMP12或肝素酶等酶以改善CAR-T功能，但多酶共表达增加了载体复杂性和潜在毒性风险。此外，MMP7虽可促进浸润，但可能破坏免疫突触结构，反而削弱T细胞功能。因此，筛选一种既能有效降解ECM又不损害T细胞活性的单一MMP分子成为关键。MMP3因其广谱底物特异性（如层粘连蛋白、纤维连接蛋白和III、IV、V型胶原）且未见破坏关键突触分子的报道，成为理想候选。同时，传统Matrigel模型仅模拟基底膜，缺乏CAF等关键TME成分，难以真实反映临床微环境。本研究采用CAF与Matrigel共植入策略，构建更具生理相关性的实体瘤模型，从而更严谨地评估CAR-T细胞的治疗潜力，填补了此前研究在模型复杂性与治疗转化性之间的空白。
研究方法与实验
研究人员构建了靶向MSLN或B7H3的第二代CAR-T细胞，并通过T2A肽共表达全长人源或鼠源MMP3。使用慢病毒或逆转录病毒系统转导人源或鼠源T细胞，并通过流式细胞术和ELISA验证CAR表达与MMP3分泌水平。体外功能评估包括CFSE/PI细胞毒性实验、细胞增殖、表型分析（CD4/CD8比例、记忆表型、耗竭标志物）、激活标志物（CD137）及细胞因子（IFN-γ、IL-2、TNF-α）检测。通过Transwell Matrigel侵袭实验评估T细胞穿透ECM的能力，并使用MMP广谱抑制剂GM6001验证其依赖性。在体内实验中，建立CAF与肿瘤细胞共注射的异种移植（NXG小鼠）和同源移植（C57BL/6J）模型，分别评估人源和鼠源CAR-T细胞的抗肿瘤活性。通过生物发光成像、肿瘤体积测量、流式细胞术分析外周血和肿瘤浸润T细胞比例与活化状态，以及H&E和免疫组化染色评估组织病理和T细胞浸润情况。关键结论与观点
研究意义与展望
本研究提出了一种简单而高效的策略——通过单一MMP3分子工程化CAR-T细胞，以克服实体瘤中由ECM和CAF构成的物理屏障。与多酶共表达策略相比，MMP3单分子修饰简化了载体设计，降低了基因毒性风险，更易于临床转化。研究采用CAF共植入模型提升了TME的生理相关性，使结论更具临床指导意义。尤其值得注意的是，MMP3能够恢复在严苛微环境中失活的CAR-T细胞功能，提示其可能适用于多种靶点和肿瘤类型。
未来研究可进一步探索MMP3在不同肿瘤类型和TME背景下的普适性，优化其表达水平以平衡ECM降解与组织稳态，评估长期安全性，特别是对正常组织的影响。此外，结合其他免疫调节策略（如靶向免疫检查点或CAF重编程）可能进一步协同增强疗效。该研究为开发新一代实体瘤CAR-T疗法提供了坚实的理论基础和可行路径。
结语
本研究系统评估了MMP3过表达对CAR-T细胞在实体瘤治疗中的影响，重点聚焦于CAF富集的复杂微环境。研究发现，MMP3的引入并不损害CAR-T细胞的基本功能，反而显著增强了其穿透细胞外基质的能力，从而促进T细胞在肿瘤组织中的浸润、扩增和抗肿瘤活性。该效应在异种和同源移植模型中均得到验证，尤其是在传统CAR-T疗法失效的B7H3模型中，MMP3修饰的CAR-T细胞仍能实现有效肿瘤控制，凸显了其强大的功能挽救能力。通过构建更贴近临床实际的CAF富集模型，研究结果更具生理和转化意义。总体而言，MMP3工程化提供了一种简洁、有效且易于临床转化的策略，通过赋予CAR-T细胞ECM降解能力，有效克服了实体瘤治疗中关键的基质屏障问题，为提升CAR-T疗法在实体瘤中的疗效开辟了新途径。未来研究应进一步探索其在多种肿瘤类型中的应用潜力和安全性，推动其向临床发展。
