CAR-T細(xì)胞剿滅癌細(xì)胞的能力或可提高1000倍!提升方法藏在TCR內(nèi)?

在之前的很多文章中我們都提到過CAR-T細(xì)胞療法的神奇作用,對于血液腫瘤患者來說,即使是復(fù)發(fā)難治的患者,在接受治療之后依舊可以獲得很高的緩解率,幫助患者延長壽命,提高生活質(zhì)量。


CAR-T細(xì)胞相較于普通的T細(xì)胞,最大的區(qū)別就是用于識別癌細(xì)胞上特征的物質(zhì)由天然的TCR改變成了由CAR基因表達(dá)的受體,這樣我們只需要在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)找到癌細(xì)胞的特征,之后制作出特定的CAR導(dǎo)入到T細(xì)胞中,就可以制造出識別該種癌細(xì)胞的特異性的CAR-T細(xì)胞。

改造好的CAR-T細(xì)胞可以找到人體內(nèi)天然的T細(xì)胞找不到的癌細(xì)胞,從而發(fā)揮對抗腫瘤的作用。

在對抗血液腫瘤的過程中,我們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)很重要的靶點(diǎn)就是CD19——CD19被發(fā)現(xiàn)是僅在B細(xì)胞中表達(dá)同時(shí)在其他細(xì)胞中很少表達(dá),這就是一個(gè)絕佳的靶點(diǎn),因此CD19-CAR-T細(xì)胞在治療B細(xì)胞相關(guān)血液腫瘤會(huì)有很好的治療效果。

在正常的情況下,應(yīng)該是每個(gè)B細(xì)胞淋巴瘤的患者都可以對CD19-CAR-T細(xì)胞療法產(chǎn)生反應(yīng),但是在實(shí)際的應(yīng)用中并非如此,在治療中,依舊會(huì)有部分的患者無法對這一療法產(chǎn)生反應(yīng)。這是為什么呢?

近期發(fā)表在《Nature Immunology》上的一篇文章或許可以幫助我們找到答案。

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該文章封面
(圖片來源:《Nature Immunology》官網(wǎng))

我們可以打個(gè)簡單的比方:正常情況下,T細(xì)胞上面有一個(gè)掃碼槍,這個(gè)掃碼槍就是TCR——每個(gè)細(xì)胞身上會(huì)有一個(gè)二維碼,T細(xì)胞掃一下就知道這個(gè)細(xì)胞是癌細(xì)胞還是正常細(xì)胞。但是很不幸的,有的癌細(xì)胞雖然二維碼產(chǎn)生了扭曲,但是可以在T細(xì)胞面前蒙混過關(guān)。

人類可以在實(shí)驗(yàn)室中確認(rèn)這就是癌細(xì)胞。之后就針對這個(gè)扭曲的二維碼生產(chǎn)對應(yīng)的掃碼槍,這樣裝備特定識別的掃碼槍的T細(xì)胞就是CAR-T細(xì)胞了。理論上來說,我們的CAR-T細(xì)胞就是根據(jù)對應(yīng)的特征找到癌細(xì)胞并且殺死它們。

實(shí)際上我們也是這樣制造出CAR-T細(xì)胞的。但是在這項(xiàng)最新的研究中發(fā)現(xiàn):癌細(xì)胞遠(yuǎn)比我們想象的狡猾很多。

即使是改造的更加強(qiáng)大的CAR-T細(xì)胞,也是需要識別一定量的特征才能發(fā)揮作用。還是拿掃描二維碼為例,CAR-T細(xì)胞雖然掃描的是二維碼扭曲的部分,但是癌細(xì)胞可以將這個(gè)扭曲的部分分散開來,這時(shí)候雖然CAR-T細(xì)胞識別出了一部分,但是發(fā)現(xiàn)這個(gè)異常好像并不能激活CAR-T細(xì)胞工作,這時(shí)候反而會(huì)讓癌細(xì)胞蒙混過關(guān)。

在利用超高精度的單分子顯微鏡進(jìn)行識別的時(shí)候,就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)癌細(xì)胞可以降低自己的抗原密度,而這最終導(dǎo)致的結(jié)果就是有50%接受治療的患者會(huì)再度復(fù)發(fā)。

但是令研究人員感到神奇的是:在自然情況下,T細(xì)胞只需要識別到一點(diǎn)異常就可以發(fā)揮作用,這個(gè)識別的敏感性比CAR-T細(xì)胞高出了1000倍!

這就意味著目前的CAR有著更加廣闊的改進(jìn)舞臺(tái)——雖然CAR-T細(xì)胞可以識別特定的癌細(xì)胞,但是目前來看,設(shè)計(jì)出的CAR和T細(xì)胞天然存在的識別機(jī)制TCR,兩者之間的識別精度依舊存在著巨大的差距,這就意味著我們的CAR的結(jié)構(gòu)可以更加完善,以達(dá)到更高的識別效果。

隨著CAR技術(shù)的不斷升級,和初代的CAR相比,目前我們使用的CAR技術(shù)基本上已經(jīng)進(jìn)化到第三代乃至于更高的第四代,但是隨著后面技術(shù)的成熟,有效性和安全性成為代替“代數(shù)”更為有效的鑒別方式。而不論是有效性和安全性,都和CAR-T細(xì)胞的識別精度有著密切的關(guān)系。

天然存在的TCR將幫助我們找到更好的優(yōu)化方式,幫助CAR-T細(xì)胞發(fā)揮更好的治療效果。

參考資料:


1.Inefficient CAR-proximal signaling blunts antigen sensitivity

2.Improved cancer immunotherapies require radical CAR overhaul