CAR-T(Chimeric Antigen Receptor T-Cell Immunotherapy)，即嵌合抗原受體T細(xì)胞免疫療法。該療法是一種出現(xiàn)了很多年但近幾年才被改良使用到臨床中的新型細(xì)胞療法。在急性白血病和非霍奇金淋巴瘤的治療上有著顯著的療效，被 認(rèn)為是最有前景的腫瘤治療方式之一。正如所有的技術(shù)一樣，CAR-T技術(shù)也經(jīng)歷一個(gè)漫長(zhǎng)的演化過(guò)程，正是在這一系列的演化過(guò)程中，CAR-T技術(shù)逐漸走向成熟。
這種新的治療策略的關(guān)鍵之處在于識(shí)別靶細(xì)胞的被稱作嵌合抗原受體（chimeric antigen receptor, CAR）的人工受體，而且在經(jīng)過(guò)基因修飾后，病人T細(xì)胞能夠表達(dá)這種CAR。在人體臨床試驗(yàn)中，科學(xué)家們通過(guò)一種類似透析的過(guò)程提取出病人體內(nèi)的一些T細(xì)胞，然后在實(shí) 驗(yàn)室對(duì)它們進(jìn)行基因修飾，將編碼這種CAR的基因?qū)耄@樣這些T細(xì)胞就能夠表達(dá)這種新的受體。這些經(jīng)過(guò)基因修飾的T細(xì)胞在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行增殖，隨后將它們灌注回病人體內(nèi)。這些T細(xì)胞利用它們表達(dá)的CAR受體結(jié)合到靶細(xì)胞表面上的分子，而這種結(jié)合觸發(fā)一種內(nèi)部信號(hào)產(chǎn)生，接著這種內(nèi)部信號(hào)強(qiáng)效地激活這些T細(xì)胞使它們快速地摧毀靶細(xì)胞。
近年來(lái)，CAR-T免疫療法除了被用來(lái)治療急性白血病和非霍奇金淋巴瘤之外，經(jīng)改進(jìn)后，也被用來(lái)治療實(shí)體瘤、自身免疫疾病、HIV感染和心臟病等疾病，具有更廣闊的應(yīng)用空間?；诖?，針對(duì)CAR-T 細(xì)胞療法取得的最新進(jìn)展，小編進(jìn)行一番盤點(diǎn)，以饗讀者。
1.Nat Commun：利用CRISPR/Cas9介導(dǎo)的A2AR基因缺失可顯著增強(qiáng)CAR-T細(xì)胞抵抗一系列癌癥的療效
doi:10.1038/s41467-021-23331-5
在CAR-T細(xì)胞療法中，先收集患者自身的免疫細(xì)胞，并對(duì)它們進(jìn)行基因改造，然后將它們輸注回患者體內(nèi)以對(duì)抗他們體內(nèi)的癌癥。世界各地的科學(xué)家們正在開發(fā)一種潛在的新方法，使得CAR-T細(xì)胞療法對(duì)乳腺癌和其他實(shí)體癌更加有效。
腺苷（adenosine）是一種限制抗腫瘤免疫反應(yīng)的免疫抑制因子，通過(guò)激活腺苷A2A受體（adenosine A2A receptor, A2AR）來(lái)抑制包括T細(xì)胞在內(nèi)的多種免疫細(xì)胞亞群。在一項(xiàng)新的研究中，澳大利亞研究人員通過(guò)使用小鼠和人類CAR-T細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)利用臨床相關(guān)的CRISPR/Cas9策略靶向A2AR，可顯著提高這些細(xì)胞的體內(nèi)療效，從而改善小鼠的生存。相關(guān)研究結(jié)果于2021年5月28日發(fā)表在Nature Communications期刊上，論文標(biāo)題為“CRISPR/Cas9 mediated deletion of the adenosine A2A receptor enhances CAR T cell efficacy”。
CRISPR/Cas9靶向A2AR可增強(qiáng)CD8+和CD4+CAR-T細(xì)胞的作用。圖片來(lái)自Nature Communications, 2021, doi:10.1038/s41467-021-23331-5。
這些作者發(fā)現(xiàn)，在CAR刺激后，通過(guò)shRNA敲降A(chǔ)2AR可以促進(jìn)小鼠CAR-T細(xì)胞的效應(yīng)功能，并增強(qiáng)CAR-T細(xì)胞在體內(nèi)的效應(yīng)功能，但這也與持久性降低有關(guān)。相反，在小鼠和人類衍生的CAR-T細(xì)胞中，CRISPR/Cas9介導(dǎo)的A2AR缺失可以破壞腺苷的免疫抑制作用并增強(qiáng)效應(yīng)功能，同時(shí)對(duì)CAR-T細(xì)胞的記憶表型或持久性沒有有害影響。此外，由經(jīng)過(guò)基因編輯的人類CAR-T細(xì)胞誘發(fā)的體內(nèi)抗腫瘤功效的增強(qiáng)與肝臟毒性的酶學(xué)讀數(shù)和組織切片分析所定義的毒性無(wú)關(guān)。
這些結(jié)果表明，與shRNA介導(dǎo)的A2AR敲降或與A2AR藥物拮抗劑相結(jié)合相比，使用CRISPR/Cas9誘導(dǎo)A2AR的完全敲除是一種增強(qiáng)CAR-T細(xì)胞功能的卓越治療方法。鑒于經(jīng)過(guò)CRISPR/Cas9基因編輯的CAR-T細(xì)胞正在用于臨床試驗(yàn)，這種方法很容易轉(zhuǎn)化為臨床應(yīng)用。此外，通過(guò)CRISPR/Cas9介導(dǎo)的基因編輯靶向A2AR適用于CAR-T細(xì)胞治療包括乳腺癌、卵巢癌、肺癌、急性髓系白血病、多發(fā)性骨髓瘤和非霍奇金淋巴瘤在內(nèi)的多種腫瘤類型，在這些腫瘤類型中，人們已發(fā)現(xiàn)腺苷信號(hào)可抑制抗腫瘤免疫反應(yīng)。
2.Nature子刊：對(duì)人iPS細(xì)胞進(jìn)行基因編輯，開發(fā)出一種通用的癌癥免疫療法-——CAR iPS-T細(xì)胞療法
doi:10.1038/s41551-021-00730-z
癌癥免疫療法利用患者自身的免疫系統(tǒng)來(lái)抗擊癌癥。它們因?qū)δ承┌┌Y的驚人效果而廣為人所知。作為癌癥免疫療法中的一種類型，細(xì)胞療法利用從患者腫瘤中獲取的免疫細(xì)胞，對(duì)它們進(jìn)行加工以增強(qiáng)它們的抗癌能力，然后將它們灌注回患者體內(nèi)。然而，目前的臨床療法主要使用患者自身的細(xì)胞，從而限制了獲得這類療法的患者數(shù)量?？茖W(xué)家們正在開發(fā)誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞（ips細(xì)胞）技術(shù)，使所有患者都能獲得癌癥免疫療法。
在一項(xiàng)新的研究中，來(lái)自日本京都大學(xué)的研究人員報(bào)告了對(duì)ips細(xì)胞進(jìn)行基因編輯如何導(dǎo)致一種不依賴患者細(xì)胞的通用癌癥免疫療法。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2021年5月的Nature Biomedical Engineering期刊上，論文標(biāo)題為“Generation of hypoimmunogenic T cells from genetically engineered allogeneic human induced pluripotent stem cells”。
因此，這些作者探索了哪些基因可以編輯，為CD8 T細(xì)胞選擇了B2M基因，為CD4 T細(xì)胞選擇了CITTA基因，為NK細(xì)胞選擇了一種特定類型的HLA（HLA-E）。所有這些基因以前都被認(rèn)為調(diào)節(jié)各自免疫細(xì)胞的激活。此外，他們敲除了PVR基因，這進(jìn)一步降低了NK細(xì)胞的活性。他們隨后將基因編輯過(guò)的iPS細(xì)胞分化為T細(xì)胞（iPS-T細(xì)胞），發(fā)現(xiàn)ips-T細(xì)胞具有良好的抗癌效果，而不刺激免疫細(xì)胞。
嵌合抗原受體（CAR）T細(xì)胞（CAR-T）療法是最有效的癌癥免疫療法。CAR是一種合成受體，大大增強(qiáng)了T細(xì)胞尋找和殺死癌細(xì)胞的能力。目前臨床上的CAR-T細(xì)胞療法使用的是患者自己的T細(xì)胞，具有上述提及的缺點(diǎn)。這些作者在將CAR技術(shù)整合到他們的ips-T細(xì)胞中，并證實(shí)基因編輯并沒有損害CAR的有效性。
隨后，他們將CAR添加到ips-T細(xì)胞中，并將這些細(xì)胞注射到患有白血病的小鼠體內(nèi)。相比于沒有經(jīng)過(guò)基因編輯的CAR iPS-T細(xì)胞，經(jīng)過(guò)基因編輯后躲避免疫系統(tǒng)的CAR ips-T細(xì)胞顯示出更強(qiáng)的抗癌效果。他們的實(shí)驗(yàn)顯示人源化小鼠的CD4和CD8 T細(xì)胞受到野生型CAR iPS-T細(xì)胞的刺激，但是如果先給野生型CAR ips-T細(xì)胞進(jìn)行基因編輯，它們就不會(huì)刺激人源化小鼠的CD4和CD8 T細(xì)胞。
3.Nat Immunol：白介素-10所介導(dǎo)的終末耗竭CD8+ T細(xì)胞的代謝重編程或能增強(qiáng)機(jī)體的抗腫瘤免疫反應(yīng)
doi:10.1038/s41590-021-00940-2
T細(xì)胞耗竭是癌癥免疫療法面臨的主要障礙之一，在耗竭的CD8+腫瘤浸潤(rùn)淋巴細(xì)胞中，終末耗竭的細(xì)胞亞群會(huì)因自身的細(xì)胞毒性效應(yīng)功能而直接有助于腫瘤細(xì)胞的殺滅作用；然而，這類細(xì)胞亞群對(duì)免疫檢查點(diǎn)阻滯并沒有反應(yīng)，因此很難通過(guò)恢復(fù)增殖能力來(lái)使其重獲活力。近日，一篇發(fā)表在國(guó)際雜志Nature Immunology上題為“Metabolic reprogramming of terminally exhausted CD8+ T cells by IL-10 enhances anti-tumor immunity”的研究報(bào)告中，來(lái)自瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們通過(guò)研究揭示了如何恢復(fù)一種強(qiáng)大但功能上具有惰性的抗癌免疫細(xì)胞亞群，這類細(xì)胞通常在腫瘤內(nèi)被發(fā)現(xiàn)，且能用于癌癥治療。
文章中，研究人員揭示了一種名為白介素-10的免疫因子是如何調(diào)節(jié)終末耗竭的腫瘤浸潤(rùn)T淋巴細(xì)胞（TILs）的功能恢復(fù)的，迄今為止這些T細(xì)胞已經(jīng)被證明無(wú)法受到免疫療法的刺激；研究結(jié)果表明，當(dāng)該因子與細(xì)胞療法相結(jié)合后就能清除黑色素瘤和結(jié)腸癌小鼠模型機(jī)體中的腫瘤。研究者Ho說(shuō)道，本文中我們首次發(fā)現(xiàn)，終末耗竭的TILs能被直接恢復(fù)活力以便潛在的抗癌活性能被恢復(fù)；而且這種活力的恢復(fù)是通過(guò)白介素-10所誘導(dǎo)的細(xì)胞代謝重編程來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
IL-10–Fc能促進(jìn)腫瘤浸潤(rùn)對(duì)T細(xì)胞的浸潤(rùn)，但對(duì)其它免疫細(xì)胞的效應(yīng)較為輕微。圖片來(lái)源：Guo, Y., et al. Nat Immunol 22, 746–756 (2021). doi：10.1038/s41590-021-00940-2。
當(dāng)從腫瘤內(nèi)剝奪了氧氣和重要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)后，最后能力殺滅癌細(xì)胞的TILs通常就會(huì)被推向一種頑固的稱之為耗竭的遲鈍狀態(tài)；而且最近有研究已經(jīng)識(shí)別出了兩種不同類型的耗竭TILs，其中一種稱之為“祖輩耗竭”TILs（progenitor exhausted TILs），其能以名義上的效率識(shí)別癌細(xì)胞，并增殖來(lái)對(duì)免疫療法PD-1阻滯作用產(chǎn)生反應(yīng)；但其后代“終末耗竭”TILs（"terminally exhausted" TILs）則能檢測(cè)并破壞癌細(xì)胞，然而，其在功能上或是最殘缺的，容易發(fā)生自我毀滅且并沒有完全增殖的能力。即使是PD-1阻滯也不能恢復(fù)這些終末耗竭TILs的功能。實(shí)際上，很多患者并不會(huì)對(duì)PD-1的阻滯產(chǎn)生反應(yīng)，因?yàn)槠淠[瘤中缺少“祖輩耗竭”TILs而僅存在終末耗竭的TILs，這就是為何研究人員正在尋找新方法來(lái)恢復(fù)終末耗竭TILs的功能用作抗癌療法的原因了。
為了一探究竟，研究人員在過(guò)繼細(xì)胞療法（ACT）中加入了一種工程化、長(zhǎng)效版本的白介素-10（IL-10/Fc），即通過(guò)輸注腫瘤靶向作用T細(xì)胞來(lái)治療癌癥；同時(shí)還檢測(cè)了這種組合在治療黑色素瘤小鼠模型中的治療效果；結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這種新型療法能提高終末耗竭TILs的數(shù)量和功能，并能讓接受治療的小鼠中90%的機(jī)體中的腫瘤消退且治愈（僅使用ACT沒有效果，而且僅使用IL-10/Fc療法會(huì)使得腫瘤消退程度有限）。值得注意的是，80%存活的小鼠會(huì)產(chǎn)生對(duì)癌癥的免疫記憶，當(dāng)治療后兩個(gè)月就能夠自發(fā)排斥植入其機(jī)體中的相同腫瘤。
這或許就表明，如果白介素-10被加入到了ACT中，其或許就能賦予機(jī)體抵御癌癥生長(zhǎng)的長(zhǎng)期保護(hù)力。此外研究人員還檢測(cè)了IL-10/Fc對(duì)CAR-T細(xì)胞的影響，CAR-T細(xì)胞能靶向作用攜帶特殊分子標(biāo)志物的癌細(xì)胞，經(jīng)過(guò)IL-10/Fc處理的CAR-T細(xì)胞能夠誘導(dǎo)被植入了結(jié)腸癌腫瘤大約90%的小鼠實(shí)現(xiàn)癌癥的完全治愈。研究者發(fā)現(xiàn)，IL-10/Fc能特異性地對(duì)終末耗竭TILs發(fā)揮作用，而并非是祖輩耗竭TILs；結(jié)果就表明，其能重編程終末耗竭TILs的代謝，即從其從營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)中獲取能量的過(guò)程開始。這反過(guò)來(lái)又會(huì)導(dǎo)致其基因表達(dá)程序發(fā)生全面改變，從而驅(qū)動(dòng)其功能重新激活和增殖發(fā)生，IL-10/Fc對(duì)人類機(jī)體的TILs和CAR-T細(xì)胞有著相同的效應(yīng)。
4.Science子刊：更高效的CAR-T細(xì)胞療法有望治療胰腺癌等實(shí)體瘤
doi:10.1126/scitranslmed.abc3196
作為一種實(shí)體瘤，胰腺導(dǎo)管腺癌（PDAC）是一種高度侵襲性腫瘤，盡管進(jìn)行了積極的外科手術(shù)、放療和高劑量化療，但是它的5年生存率小于9%。CAR-T細(xì)胞療法已經(jīng)成為CD19陽(yáng)性B細(xì)胞惡性腫瘤的一種令人興奮的有效治療選擇，但是它在實(shí)體瘤領(lǐng)域的表現(xiàn)尚未達(dá)到類似的療效。嵌合抗原受體（CAR）T細(xì)胞（CAR-T）無(wú)法有效和持久地控制實(shí)體瘤的原因有很多，包括實(shí)體瘤特異性細(xì)胞表面靶標(biāo)的缺乏和腫瘤抗原的異質(zhì)性。實(shí)體瘤微環(huán)境對(duì)T細(xì)胞激活、衰竭和持久性的免疫抑制影響；以及體外擴(kuò)增的CAR-T細(xì)胞自然轉(zhuǎn)移到腫瘤部位的低效率。為了應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，許多科學(xué)家們正在使用一些優(yōu)雅的策略，試圖通過(guò)CAR介導(dǎo)的外源分子表達(dá)或基因組編輯方法來(lái)改變T細(xì)胞生物學(xué)。
在一項(xiàng)新的研究中，來(lái)自美國(guó)貝勒醫(yī)學(xué)院的研究人員測(cè)試了一種假設(shè)，即作為一種在多種炎癥背景下多次鑒定和表征的記憶T細(xì)胞亞群，TCRαβ CD8+CD161+ T細(xì)胞可能作為CAR T細(xì)胞療法的一種改進(jìn)平臺(tái)，這是因?yàn)榭茖W(xué)家們認(rèn)為在實(shí)體瘤環(huán)境中CAR成功的關(guān)鍵特征，如持久性、組織外滲和連續(xù)殺傷，似乎是這個(gè)T細(xì)胞亞群所固有的。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2021年5月5日的Science Translational Medicine期刊上，論文標(biāo)題為“A subset of cytotoxic effector memory T cells enhances CAR T cell efficacy in a model of pancreatic ductal adenocarcinoma”。
在這項(xiàng)新的研究中，這些作者發(fā)現(xiàn)，在存在IL-7、IL-15和IL-21的混合物的情形下，大量外周血單核細(xì)胞（PBMC）衍生的CAR-T細(xì)胞、CD8+CD161- CAR-T細(xì)胞和CD8+CD161+ CAR-T細(xì)胞的體外培養(yǎng)和擴(kuò)增，只使CD8+CD161+ CAR-T細(xì)胞群體受益，而且大量PBMC T細(xì)胞或CD8+CD161-T細(xì)胞的表型不會(huì)發(fā)生在不含IL-21或僅含IL-2的培養(yǎng)條件下發(fā)生的改變。在這些條件下，用CAR轉(zhuǎn)導(dǎo)的CD8+CD161+T細(xì)胞在裂解能力和持久性方面優(yōu)于大量的PBMC T細(xì)胞和作為對(duì)照的CD8+CD161-T細(xì)胞。此外，在PDAC疾病原位模型和播散模型中，與用CAR轉(zhuǎn)導(dǎo)的大量PBMC T細(xì)胞相比，用CAR轉(zhuǎn)導(dǎo)的CD8+CD161+T細(xì)胞介導(dǎo)的的體內(nèi)存活率顯著提高。
一些科學(xué)家們已報(bào)告說(shuō)，最佳的CAR-T細(xì)胞活性是通過(guò)平衡的用CAR轉(zhuǎn)導(dǎo)的CD4+和CD8+ T細(xì)胞群體實(shí)現(xiàn)的。基于此，這些作者很想推測(cè)，通過(guò)同時(shí)使用CAR轉(zhuǎn)導(dǎo)的CD4+CD161+ T細(xì)胞，可能會(huì)進(jìn)一步改善CD8+CD161+CAR-T細(xì)胞療法。然而，目前還不清楚這樣的策略是否有益。他們的結(jié)果一致表明，與由CD4+CAR-T細(xì)胞和CD8+ CAR-T細(xì)胞組成的大量PBMC相比，CD8+CD161+CAR-T細(xì)胞顯示出更強(qiáng)的細(xì)胞毒性和持久的抗腫瘤反應(yīng)。此外，由于大多數(shù)表達(dá)CD161的CD4+細(xì)胞是分泌IL-17的稱為Th17細(xì)胞的調(diào)節(jié)性T細(xì)胞，具有較低的細(xì)胞毒性分子的表達(dá)，目前還不清楚CD161+CD8+CAR-T細(xì)胞和CD161+CD4+CAR-T細(xì)胞的組合是否會(huì)表現(xiàn)出優(yōu)于單獨(dú)的CD8+CD161+CAR-T細(xì)胞的功能活性。盡管如此，未來(lái)的實(shí)驗(yàn)將探索這種令人好奇的可能性。
5.兩篇Science子刊：治療實(shí)體瘤的智能細(xì)胞療法出爐
doi:10.1126/scitranslmed.abe7378; doi:10.1126/scitranslmed.abd8836
抗擊癌癥的免疫療法對(duì)許多患者來(lái)說(shuō)是一種拯救生命的進(jìn)步，但是這種方法只對(duì)少數(shù)類型的惡性腫瘤有效，對(duì)大多數(shù)患有實(shí)體瘤的癌癥患者來(lái)說(shuō)，幾乎沒有治療選擇。如今，在兩項(xiàng)新的研究中，來(lái)自美國(guó)加州大學(xué)舊金山分校的研究人員展示了如何設(shè)計(jì)能夠有效地對(duì)抗實(shí)體瘤的智能免疫細(xì)胞，從而為治療長(zhǎng)期以來(lái)無(wú)法用免疫療法治療的一系列癌癥打開了大門。相關(guān)研究結(jié)果近期發(fā)表在Science Translational Medicine期刊上，論文標(biāo)題分別為“SynNotch-CAR T cells overcome challenges of specificity, heterogeneity, and persistence in treating glioblastoma”和“SynNotch CAR circuits enhance solid tumor recognition and promote persistent antitumor activity in mouse models”。
通過(guò)將基本的計(jì)算能力“編程”到旨在攻擊癌癥的免疫細(xì)胞（T細(xì)胞）中，這些作者已經(jīng)克服了一些主要障礙，這些障礙至今仍使這些策略無(wú)法進(jìn)入臨床。這兩篇新論文顯示，由此產(chǎn)生的“智能”療法比以前的方法更精確、更靈活、更徹底，而且這種方法可能在不久的將來(lái)就可以進(jìn)行臨床試驗(yàn)。
T細(xì)胞中的多抗原prime-and-kill回路提供了一種克服抗原異質(zhì)性同時(shí)仍然保持較高的腫瘤特異性的總體策略。圖片來(lái)自Science Translational Medicine, 2021, doi:10.1126/scitranslmed.abe7378。
膠質(zhì)母細(xì)胞瘤是一種影響成人和兒童的最具侵略性的腦癌，由于這種腫瘤的復(fù)雜性，醫(yī)生們還沒有用免疫療法成功地加以治療。在第一篇論文中，這些作者在膠質(zhì)母細(xì)胞瘤中測(cè)試了這種新的系統(tǒng)。他們發(fā)現(xiàn)，它采用兩步法獵殺癌細(xì)胞，可以完全清除小鼠大腦中的人類患者來(lái)源的腫瘤，沒有危險(xiǎn)的副作用，也沒有目前與實(shí)體瘤免疫治療有關(guān)的高復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。
在第二篇論文中，這些作者發(fā)現(xiàn)這種系統(tǒng)的組分可以像可更換的螺絲刀的頭一樣被換掉，以靶向身體其他部位中難以治療的癌癥。他們還確定了一套特別重要的“螺絲刀頭（screwdriver heads）”，它們可以成為對(duì)付卵巢癌、肺癌和其他器官癌癥的有力工具。
此外，這兩篇論文都解決了所謂的“T細(xì)胞衰竭（T-cell exhaustion）”問(wèn)題，這是一個(gè)長(zhǎng)期存在的挑戰(zhàn)，即傳統(tǒng)的CAR-T細(xì)胞在一些最有前途的癌癥免疫療法背后，通過(guò)重新編程來(lái)尋找入侵者的T細(xì)胞在與癌癥進(jìn)行長(zhǎng)期的斗爭(zhēng)時(shí)疲憊了。由此產(chǎn)生的新型智能細(xì)胞在整個(gè)戰(zhàn)斗過(guò)程中始終保持強(qiáng)大，在不直接與癌癥打交道時(shí)，通過(guò)切換到待機(jī)模式來(lái)保存能量。這些發(fā)現(xiàn)解決了所有一直阻礙著為患有這些癌癥的患者開發(fā)免疫療法的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。這種新策略已經(jīng)準(zhǔn)備好向臨床試驗(yàn)邁進(jìn)。
6.Science子刊：我國(guó)科學(xué)家開發(fā)出比CAR-T細(xì)胞療法更有效摧毀實(shí)體瘤的STAR-T細(xì)胞療法
doi:10.1126/scitranslmed.abb5191
在一項(xiàng)新的研究中，來(lái)自中國(guó)清華大學(xué)、清華大學(xué)-北京大學(xué)生命科學(xué)聯(lián)合中心、首都醫(yī)科大學(xué)和華夏英泰（北京）生物技術(shù)有限公司的研究人員合作開發(fā)了一種用于抗癌治療的合成T細(xì)胞受體，以不同的方式增加T細(xì)胞的效力，有望對(duì)抗實(shí)體瘤。通過(guò)解決CAR-T療法中的兩個(gè)明顯的弱點(diǎn)，該合成T細(xì)胞受體不僅具有尋找和摧毀實(shí)體瘤同時(shí)讓健康組織不受影響的能力，而且還賦予這種抗癌武器強(qiáng)大的持久性來(lái)完成這項(xiàng)工作。相關(guān)研究結(jié)果近期發(fā)表在Science Translational Medicine期刊上，論文標(biāo)題為“Chimeric STAR receptors using TCR machinery mediate robust responses against solid tumors”。
這項(xiàng)新研究盡管僅在動(dòng)物模型中開展，但是它是向針對(duì)實(shí)體瘤的新型CAR-T細(xì)胞療法邁出的誘人一步，而這正是近年來(lái)全球競(jìng)賽的熱門課題之一。這種新方法稱為STAR-T細(xì)胞療法，它與CAR-T細(xì)胞療法的不同之處在于它的開發(fā)方式（使用合成受體）以及它如何利用強(qiáng)大的細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)活性來(lái)瞄準(zhǔn)癌抗原。與CAR-T細(xì)胞一樣，STAR-T細(xì)胞經(jīng)激活后追捕腫瘤細(xì)胞并殺死癌癥。
這些作者寫道，CAR-T細(xì)胞療法已在治療B細(xì)胞惡性腫瘤方面顯示出較高的反應(yīng)率和持久的疾病控制；然而，在實(shí)體瘤方面，CAR-T細(xì)胞顯示出有限的療效，這部分上歸因于CAR信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的內(nèi)在缺陷。
這些作者沒有修改CAR-T細(xì)胞療法來(lái)產(chǎn)生STAR-T細(xì)胞療法。相反，他們?cè)O(shè)計(jì)了一種合成T細(xì)胞受體（Synthetic T cell receptor）和一種抗原受體（Antigen Receptor），經(jīng)過(guò)基因改造后表達(dá)這兩種受體的T細(xì)胞（即STAR-T細(xì)胞）結(jié)合了CAR-T細(xì)胞的特征，但增加了內(nèi)部的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制來(lái)模擬天然的T細(xì)胞。
在多種小鼠模型中，相比于CAR-T細(xì)胞，STAR-T細(xì)胞能夠更好地控制多種實(shí)體瘤類型。在這些實(shí)驗(yàn)中，STAR-T細(xì)胞并沒有像CAR-T細(xì)胞用于對(duì)付實(shí)體瘤時(shí)那樣，變得功能衰竭。這些作者指出，CAR-T細(xì)胞的功能衰竭和無(wú)效是由于一種稱為抗原非依賴性信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)（tonic signaling）的現(xiàn)象，這是一種不協(xié)調(diào)的T細(xì)胞信號(hào)持續(xù)激活。當(dāng)CAR-T細(xì)胞用于治療實(shí)體瘤時(shí)還存在其他問(wèn)題：它們會(huì)被腫瘤內(nèi)部和周圍的分子所抑制。
在這項(xiàng)新的研究中，STAR-T細(xì)胞通過(guò)迅速誘導(dǎo)患有膠質(zhì)母細(xì)胞瘤以及肝癌和肺癌的試驗(yàn)小鼠體內(nèi)的腫瘤消退，顯示了對(duì)抗實(shí)體瘤細(xì)胞的強(qiáng)大活性。這些小鼠都沒有顯示出副作用的證據(jù)。STAR介導(dǎo)強(qiáng)而靈敏的T細(xì)胞受體樣信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，STAR-T細(xì)胞表現(xiàn)出比傳統(tǒng)CAR-T細(xì)胞更少的功能失調(diào)和更好的增殖。此外，STAR-T細(xì)胞比CAR-T細(xì)胞顯示出更高的抗原敏感性，這在臨床使用中具有減少抗原丟失和誘發(fā)腫瘤復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)的潛力。
7.Nat Med：縮短抗原結(jié)合結(jié)構(gòu)域的接頭可提高CD22 CAR-T細(xì)胞的療效
doi:10.1038/s41591-021-01326-5
盡管靶向CD19的嵌合抗原受體（CAR）T細(xì)胞（CAR-T）能夠在B細(xì)胞急性淋巴細(xì)胞白血?。˙-ALL）患者中誘導(dǎo)病情緩解，但是較大的一部分患者會(huì)因CD19丟失發(fā)生疾病復(fù)發(fā)。與CD19一樣，CD22在B系細(xì)胞中廣泛表達(dá)，因此可作為B-ALL免疫治療的替代靶點(diǎn)。
在一項(xiàng)新的研究中，來(lái)自美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)佩雷爾曼醫(yī)學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn)很多B-ALL患者在接受靶向CD22的CAR-T細(xì)胞治療后沒有反應(yīng)，于是試圖探究其中的原因。他們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)涉及到將CAR的抗原結(jié)合結(jié)構(gòu)域中可變重鏈區(qū)和可變輕鏈區(qū)連接在一起的接頭（linker）的長(zhǎng)度時(shí)，少即是多（less is more），其中抗原結(jié)合結(jié)構(gòu)域使得CAR-T細(xì)胞能夠結(jié)合腫瘤細(xì)胞并攻擊它們。相關(guān)研究結(jié)果于2021年4月22日在線發(fā)表在Nature Medicine期刊上，論文標(biāo)題為“Antigen-independent activation enhances the efficacy of 4-1BB-costimulated CD22 CAR T cells”。
這些作者指出，幾個(gè)氨基酸的微小差異就能給患者帶來(lái)巨大的變化；在他們從接頭上移除15個(gè)氨基酸后，將CAR的抗原結(jié)合結(jié)構(gòu)域中的可變重鏈區(qū)和可變輕鏈區(qū)連接在一起，并預(yù)先激活CAR-T細(xì)胞。
綜上所述，這些作者發(fā)現(xiàn)，縮短連接CAR抗原結(jié)合結(jié)構(gòu)域中可變重鏈和可變輕鏈的氨基酸接頭，推動(dòng)了受體同源二聚體化和抗原非依賴性信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。與基于CD28的CAR相比，基于4-1BB的自主信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的CAR表現(xiàn)出增強(qiáng)的免疫突觸形成、促炎癥基因激活和顯著的效應(yīng)功能。他們?cè)趲追NCAR構(gòu)建體中證實(shí)了自主信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和增強(qiáng)功能之間的這種聯(lián)系，并在這些觀察的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一種新的短接頭CD22單鏈可變區(qū)片段用于臨床評(píng)估。他們的研究結(jié)果表明，基于4-1BB的抗原非依賴性信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)（tonic signaling）有利于CAR的功能，并展示在CAR-T細(xì)胞療法的設(shè)計(jì)和實(shí)施中，從病床邊到實(shí)驗(yàn)室再到病床邊的轉(zhuǎn)化是有實(shí)用性的。
8.Nat Commun：鑒定出CAR-T細(xì)胞治療胰腺癌的潛在靶標(biāo)
doi:10.1038/s41467-021-21774-4
胰腺癌是一種毀滅性的疾病。在過(guò)去的幾十年里，這種癌癥的5年總生存率仍然不足5%，未發(fā)生較大變化，目前它是西方國(guó)家癌癥相關(guān)死亡的第四大原因。手術(shù)仍然是唯一有可能治愈這種癌癥的方法，但只有約20%的患者在診斷時(shí)處于手術(shù)可切除的疾病階段。在最先進(jìn)的治療方法下，手術(shù)可切除的患者的中位總生存期為26個(gè)月，然而已發(fā)生轉(zhuǎn)移的患者的中位總生存期為不到6個(gè)月。因此，對(duì)新治療方案的需求尚未得到滿足。嵌合抗原受體（CAR）T細(xì)胞（CAR-T）是一種新的有前途的治療方法。對(duì)胰腺導(dǎo)管腺癌（PDAC）進(jìn)行有效細(xì)胞免疫治療的一個(gè)主要障礙是缺乏合適的腫瘤特異性抗原。
在一項(xiàng)新的研究中，德國(guó)研究人員進(jìn)行了經(jīng)驗(yàn)性篩選旨在發(fā)現(xiàn)治療PDAC的CAR候選靶標(biāo)，確定了四個(gè)候選靶標(biāo)：CLA、TSPAN8、CD66c和CD318。他們發(fā)現(xiàn)CLA在上皮性腫瘤上表達(dá)。相關(guān)研究結(jié)果近期發(fā)表在Nature Communications期刊上，論文標(biāo)題為“Identification of CD318, TSPAN8 and CD66c as target candidates for CAR T cell based immunotherapy of pancreatic adenocarcinoma”。
圖片來(lái)自Nature Medicine, 2021, doi:10.1038/s41591-021-01326-5。
這項(xiàng)研究將基于經(jīng)驗(yàn)的抗體流式細(xì)胞儀篩選與循環(huán)免疫熒光成像平臺(tái)相結(jié)合，并對(duì)腫瘤外表達(dá)進(jìn)行了全面的生物信息學(xué)和實(shí)驗(yàn)評(píng)估，以確定PDAC特異性細(xì)胞表面標(biāo)志物。這些作者確定了四個(gè)候選靶標(biāo)，即CLA、CD66c、CD318和TSPAN8，以便通過(guò)CAR-T細(xì)胞對(duì)PDAC進(jìn)行可能的細(xì)胞免疫治療。CD66c特異性CAR、CD318特異性CAR和TSPAN8特異性CAR在體外和體內(nèi)都顯示出功能，其中CD318是最有利于臨床轉(zhuǎn)化的候選靶標(biāo)。
