Flagellin engineering enhances CAR-T cell function by reshaping tumor microenvironment in solid tumors.
研究背景
CAR-T细胞疗法在血液系统恶性肿瘤治疗中已取得显著成效，但在实体瘤中的疗效始终受到免疫抑制性肿瘤微环境（TME）的限制。本研究旨在通过改造CAR-T细胞使其表达细菌鞭毛蛋白（Fla），探索其激活肿瘤浸润免疫细胞、重塑TME、增强CAR-T抗实体瘤功能的作用。
方法速览
本研究通过慢病毒载体构建了由NFAT启动子控制Fla表达的CAR(Fla)-T细胞；体外采用共培养实验、ELISA检测CAR-T的细胞毒性与细胞因子分泌；体内建立多种荷瘤小鼠模型，监测肿瘤生长与小鼠生存期，结合流式细胞术、免疫组化分析肿瘤微环境的变化，明确Fla的作用机制。
主要发现
1.CAR(Fla)-T体内抗肿瘤效果优越
在黑色素瘤和结直肠癌荷瘤小鼠模型中，CAR(Fla)-T可有效控制肿瘤生长，显著延长小鼠生存期，肿瘤组织内促炎细胞因子IL-2、IFN-γ、IL-1β、TNF-α水平显著升高，抗肿瘤活性更强。
2.CAR(Fla)-T成功重塑肿瘤微环境
CAR(Fla)-T分泌的Fla可激活肿瘤相关巨噬细胞（TAM）和树突状细胞（DCs），将免疫抑制性的"冷肿瘤"转变为免疫活性的"热肿瘤"：肿瘤内M2型巨噬细胞比例显著下降，M1型比例升高，同时CD103+DCs的浸润与激活增强，进而促进内源性CD8+T细胞活化，可有效对抗抗原异质性肿瘤。
3.抗肿瘤效应主要依赖巨噬细胞激活
- 耗竭巨噬细胞后，CAR(Fla)-T控制肿瘤、延长生存期的优势显著降低，证实Fla主要通过激活巨噬细胞增强CAR-T的抗肿瘤功能。
4.人类CAR(Fla)-T体外功能显著增强
人类CAR-T细胞本身表达TLR5（Fla的受体），CAR(Fla)-T可通过自分泌Fla增强自身功能：体外实验显示其肿瘤杀伤能力更强，IL-2、IFN-γ分泌水平更高，增殖能力更强。
4.抗原异质性肿瘤中优势突出
在抗原异质性肿瘤模型中，CAR(Fla)-T的抗肿瘤效果显著优于传统CAR-T，说明其不仅可增强自身功能，还可借助内源性免疫对抗异质性肿瘤。
总结与展望
本研究设计的新型Fla改造CAR-T，通过激活固有免疫细胞重塑肿瘤微环境，同时增强CAR-T自身功能与内源性抗肿瘤免疫，在多种实体瘤模型中展现出优越的抗肿瘤效果，具备较高的临床转化潜力。该策略目前仍存在一定局限性：疗效依赖巨噬细胞，可能限制其在巨噬细胞丰度低的肿瘤中的应用，且Fla存在潜在免疫原性，仍需后续研究进一步优化。