1.Ectopic expression of hemoglobin subunits enhances the in vitro cytotoxicity of CAR-T cells against tumor cells under hypoxic conditions
YANG Jianxun1,2 ; ZHENG Rui3 ; LIANG Sixin3 ; PAN Jie4 ; LI Yanlong5 ; ZHAI Chenxi5 ; ZHAO Xiaojuan2 ; WANG Pengju3 ; DONG Hao4 ; YAN Bo2 ; SUN Zhihong1 ; YANG Angang3
Chinese Journal of Cancer Biotherapy 2026;33(3):233-242
[摘 要] 目的：探讨异位表达血红蛋白亚基（HBA/HBB）对缺氧条件下嵌合抗原受体T细胞（CAR-T细胞）功能障碍的改善作用及其对肿瘤细胞的杀伤效应。方法：全基因合成技术合成靶向HER2的CAR序列，构建共表达HBA或HBB的CAR慢病毒载体，包装慢病毒后感染人原代T淋巴细胞，制备异位表达HBA/HBB的CAR-T细胞，命名为HBA CAR-T和HBB CAR-T。采用缺氧探针检测小鼠实体瘤缺氧状态。通过流式细胞术检测瘤内CAR-T细胞占比、异位表达血红蛋白亚基的CAR-T细胞阳性率及CAR-T细胞的活性氧、凋亡水平。WB法检测HBA CAR-T和HBB CAR-T内相关血红蛋白亚基表达情况，采用细胞计数板计数检测细胞增殖水平，通过萤光素酶报告基因法检测CAR-T细胞对肿瘤细胞的杀伤能力，qPCR检测CAR-T细胞中缺氧诱导因子-1α（HIF-1α）表达水平，利用MitoXpress Intra试剂盒检测CAR-T细胞内氧气含量。结果：不同细胞构建的实体瘤模型均存在明显缺氧情况，且CAR-T细胞浸润水平与缺氧程度呈显著负相关（P < 0.000 1）。HBA CAR-T与HBB CAR-T构建成功（阳性率 > 60%），相应血红蛋白亚基可稳定表达。缺氧环境下HBA CAR-T和HBB CAR-T的ROS水平、凋亡水平显著下降，增殖、对肿瘤细胞的体外杀伤能力显著强于传统CAR-T细胞（均P < 0.05）。HBA CAR-T与HBB CAR-T内HIF-1α表达降低（均P < 0.001），且缺氧程度显著降低（均P < 0.001）。结论：异位表达血红蛋白亚基可改善缺氧条件下CAR-T细胞功能障碍并增强其对肿瘤细胞的体外杀伤作用。
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