研究背景:嵌合抗原受体修饰的T细胞(Chimeric antigen receptor T cells,CAR-T)在血液瘤中取得非常好的疗效,但在实体瘤中疗效还远远没有达到人们的期待。众多研究认为,实体瘤的不良微环境(Hostile microenvironment)可能是导致CAR-T在实体瘤中疗效不佳的重要原因,因此通过调节肿瘤微环境提高CAR-T疗效可能是促进CAR-T在实体瘤应用的重要策略。PI3Kδ是一种磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol-3-kinase,PI3K)δ亚型。研究发现,PI3Kδ通路失活的乳腺癌小鼠模型中,CD8~+T细胞的肿瘤浸润量增加,同时PI3Kδ抑制剂可特异性抑制Treg细胞的增殖从而抑制肿瘤生长。因此我们认为,联合PI3Kδ抑制剂有望增强CAR-T细胞对抗实体肿瘤的能力。研究目的:探讨CAR-GPC3 T细胞与PI3Kδ抑制剂联用对乳腺癌生长的抑制作用及其相应机制。研究方法:构建人鼠嵌合靶抗原GPC3小鼠乳腺癌模型和靶向GPC3抗原的鼠源CAR-GPC3 T细胞;通过体内实验观察PI-3065对乳腺癌的抑制作用以及联合CAR-GPC3 T细胞治疗的抗肿瘤作用;采用IHC方法,检测CD8~+T细胞及Foxp3~+T细胞的表达及分布;病理学检测肿瘤组织以及各脏器病理变化;FACS检测小鼠体内调节性T细胞(Treg)和CD8~+T细胞含量;采用CCK8/VCT/CFSE方法,检测小鼠乳腺癌细胞、Treg、普通T细胞(Tconv)和CD8~+T细胞增殖改变;FACS检测CD8~+T细胞的表型变化;通过蛋白质印迹法检测Treg、Tconv和CD8~+T细胞下游信号通路改变。结果:人鼠嵌合GPC3小鼠乳腺癌模型及小鼠CAR-GPC3 T细胞成功构建和表达,PI-3065抑制剂给予75mg/kg处理下出现肝脏肿大,而调整至37.5mg/kg剂量后未见显著药物副反应并且具有一定的抑瘤作用,而在此剂量下CAR-GPC3 T细胞与PI-3065联用后的抗肿瘤效应显著增强。进一步探索发现PI-3065抑制剂能够特异性抑制小鼠Treg的增殖和浸润,促进CD8~+T细胞浸润,不影响CD8~+T细胞的增殖,且能够抑制CD8~+T细胞衰竭和凋亡,并且具有促进中心记忆T细胞形成的功能,这可能是其抗肿瘤效应增强的原因之一。并且进一步研究发现PI-3065可能是通过PI3Kδ/Akt/GSK-3β/Mcl-1途径下调Treg的Mcl-1表达水平和上调CD8~+T细胞的Mcl-1表达水平来影响其存活。结论:CAR-GPC3 T细胞和PI-3065联用具有更显著的抗肿瘤效应,而PI-3065特异性抑制Treg增殖和促进CD8~+T细胞存活和浸润是抗肿瘤效应增强的原因之一,PI3Kδ抑制剂具有改变肿瘤免疫微环境能力。