靶向 B7-H3 的嵌合抗原受体 T 细胞在结直肠癌类器官和肝异种移植模型中的显著细胞毒性研究

结直肠癌(CRC)是全球第三大常见癌症及第二大癌症相关死亡原因，约 50% 的患者会发生不可治愈的远处转移，现有靶向治疗和免疫治疗对晚期患者的疗效有限。CAR-T 细胞疗法在血液肿瘤中疗效显著，但在实体瘤中因缺乏特异性肿瘤抗原、肿瘤浸润不足等问题应用受限。B7-H3(CD276)作为免疫检查点分子，在多种实体瘤中高表达，且与肿瘤进展和免疫逃逸相关，被认为是 CRC 的潜在治疗靶点。本研究旨在开发靶向 B7-H3 的 CAR-T 细胞疗法，通过体外和体内实验验证其对转移性 CRC 的疗效及转化潜力。

来自南方科技大学、北京大学深圳医院的团队在《British Journal of Cancer》期刊发表了题为The pronounced cytotoxic effects of chimeric antigen receptor T cells targeting B7-H3 in organoids and liver xenografts derived from colorectal cancer patients的研究。

核心内容如下：

研究方法：

靶点验证：通过免疫组化(IHC)和流式细胞术分析 170 例 CRC 患者肿瘤组织及细胞系中 B7-H3 的表达;

CAR-T 构建：利用抗 B7-H3 单链抗体(scFv)构建含 CD28 共刺激域的 B7-H3 CAR-T，以 CD19 CAR-T 为对照;

体外实验：评估 B7-H3 CAR-T 对 CRC 细胞系(SW620、HCT116 等)和患者来源类器官(PDOs)的细胞毒性及细胞因子(IFN-γ、IL-2、TNF-α)释放;

体内实验：建立 CRC 细胞系异种移植模型(HT29、HCT116)和患者来源异种移植(PDX)肝转移模型，通过生物发光成像、超声监测肿瘤生长，评估 CAR-T 的抗肿瘤效果及生存延长作用;

机制探索：对 PDX 肿瘤组织进行 RNA-seq，分析差异基因及富集通路。

主要结果：

B7-H3 在 CRC肿瘤组织中显著高表达，170 例患者的 IHC 结果显示肿瘤组织 B7-H3 的免疫反应评分(IRS)显著高于癌旁组织，且 5 种 CRC 细胞系(SW620、HCT116 等)均高表达 B7-H3;

体外实验中，B7-H3 CAR-T 对 CRC 细胞系和 PDOs 均表现出剂量依赖性细胞毒性，E:T 比例 2:1 时杀伤效果最显著，同时释放高浓度 IFN-γ、IL-2 和 TNF-α，而 CD19 CAR-T 无明显杀伤作用;

体内异种移植模型中，B7-H3 CAR-T 显著抑制 HT29 和 HCT116 细胞的转移，66.67% 的小鼠在观察终点无肿瘤残留，且生存期显著延长(HT29 模型生存率 57% vs 对照组 0%)，无明显肝肾功能损伤;

PDX 肝转移模型中，B7-H3 CAR-T 使 50%(8/16)的小鼠达到完全缓解，肿瘤组织出现大量细胞死亡和炎症细胞浸润，RNA-seq 显示免疫相关通路(如干扰素信号、TCR 信号)显著激活。

实验结果

图 1：B7-H3 在 CRC 中的高表达

内容：(A)CRC 肿瘤和癌旁组织的 B7-H3 IHC 染色代表性图像，肿瘤组织呈棕褐色阳性染色，癌旁组织染色较弱，比例尺 100μm;(B)肿瘤与癌旁组织的 IRS 评分对比，肿瘤组织显著更高(p<0.01);(C)不同 TNM 分期中 B7-H3 的 IRS 评分，组间无显著差异(N.S.);(D-E)Kaplan-Meier 曲线显示 B7-H3 高 / 低表达组的无病生存率和总生存率，组间无显著差异(p=0.21、p=0.59)。

图 2：B7-H3 CAR-T 在体外靶向 CRC 细胞

内容：(A)流式细胞术检测 5 种 CRC 细胞系的 B7-H3 表达，均呈高阳性;(B-C)不同 E:T 比例(1:2、1:1、2:1)共培养后，B7-H3 CAR-T 组的存活肿瘤细胞数量显著少于 CD19 CAR-T 组，且随 E:T 比例升高杀伤增强;(D-F)ELISA 检测显示 B7-H3 CAR-T 组释放的 IFN-γ、IL-2、TNF-α 浓度显著高于对照组，以 SW620 和 HCT116 细胞共培养组最明显。

图 3：B7-H3 CAR-T 抑制体内转移性 CRC

内容：(A-B)HT29 和 HCT116 细胞静脉接种的转移模型治疗方案(第 7 天静脉 + 腹腔注射 CAR-T)及生物发光成像，B7-H3 CAR-T 组随时间荧光信号逐渐减弱，对照组持续增强;(C-D)肿瘤总通量(光子 / 秒)动力学曲线，B7-H3 CAR-T 组显著低于对照组;(E-F)生存曲线显示 B7-H3 CAR-T 组小鼠生存期显著延长(p<0.01)。

图 4：B7-H3 CAR-T 靶向患者来源模型

内容：(A-B)CRC PDOs 与 CAR-T 共培养的免疫荧光图像(绿色为活类器官，红色为 CAR-T 细胞)及定量，B7-H3 CAR-T 组残留类器官数量随 E:T 比例升高显著减少;(C)PDX 肝转移模型构建流程：肿瘤组织皮下接种→肝内移植→CAR-T 静脉注射;(D)超声成像显示 B7-H3 CAR-T 组肝内肿瘤体积显著小于对照组，完全缓解率 50%;(E)治疗后小鼠肝脏及肿瘤照片，B7-H3 CAR-T 组肿瘤明显缩小或消失。

图 5：B7-H3 CAR-T 治疗后的组织学和基因表达变化

内容：(A)PDX 肝转移肿瘤的 HE 染色，B7-H3 CAR-T 组可见大量坏死、空腔样改变及多核巨细胞浸润，对照组肿瘤结构完整;(B)RNA-seq 的差异基因热图和火山图，红色为上调基因，蓝色为下调基因，共 600 余个差异基因;(C)KEGG 和 Reactome 富集分析，显示免疫相关通路(如抗原呈递、细胞因子受体互作)显著富集;(D)GSEA 分析显示干扰素诱导抗病毒模块、IL-12 产生等免疫相关通路被激活。

全文总结

本研究证实 B7-H3 在 CRC 中高表达，是 CAR-T 疗法的有效靶点。B7-H3 CAR-T 在体外对 CRC 细胞系和 PDOs 有剂量依赖性杀伤作用，体内能显著抑制转移灶生长、延长生存期，且在 PDX 肝转移模型中实现 50% 完全缓解。机制上，其通过激活干扰素、TCR 等免疫相关通路增强抗肿瘤免疫。该研究为转移性 CRC 提供了新的治疗策略，局限性包括动物模型与临床的差异及长期安全性未明确，未来需结合临床样本验证疗效。