T細(xì)胞過(guò)繼轉(zhuǎn)移是一項(xiàng)關(guān)鍵的抗癌技術(shù)。想要這類療法真正用于患者疾病治療,需要在靶點(diǎn)鑒定、受體設(shè)計(jì)、T細(xì)胞分化、基因工程、細(xì)胞生產(chǎn)、政策監(jiān)管等多個(gè)方面取得進(jìn)展。這類免疫療法是免疫學(xué)、遺傳學(xué)、合成生物學(xué)、干細(xì)胞生物學(xué)和一系列生產(chǎn)技術(shù)的融合。
5月24日,來(lái)自紀(jì)念斯隆-凱特琳癌癥中心和Fred Hutchinson 癌癥研究中心的3位科學(xué)家在Nature雜志上發(fā)表了題為“Therapeutic T cell engineering”的癌癥T細(xì)胞免疫療法綜述文章。作者們?cè)谡斜硎?,基因工程T細(xì)胞是一種強(qiáng)大的新型療法,為癌癥患者帶來(lái)了希望。其中,靶向CD19的CAR-T療法被證明對(duì)治療B細(xì)胞惡性腫瘤具有顯著的功效。
按原理來(lái)說(shuō),工程T細(xì)胞療法適用于多種癌癥,但這種更廣泛的應(yīng)用需要進(jìn)一步的研究來(lái)鑒定合適的靶抗原,克服免疫抑制腫瘤微環(huán)境,降低毒性以及防止抗原逃逸(antigen escape)。近期,T細(xì)胞篩選、基因工程以及細(xì)胞生產(chǎn)等方面的研究進(jìn)展為擴(kuò)大T細(xì)胞療法的應(yīng)用范疇奠定了基礎(chǔ)。
綜述正文部分,作者們分多個(gè)模塊探討了T細(xì)胞特異性“重定向”、CAR-療法應(yīng)用方向、新靶點(diǎn)鑒定、克服腫瘤免疫微環(huán)境、工程T細(xì)胞生產(chǎn)等方面問(wèn)題。以下小編摘編其中部分內(nèi)容供大家參考:
第一部分內(nèi)容主要介紹了重定向T細(xì)胞特異性的兩種方法:改造T細(xì)胞受體(T cell receptor,TCR)(圖1a)和設(shè)計(jì)人工受體(如嵌合抗原受體,即CAR)。
圖1(圖片來(lái)源:Nature)
第二部分內(nèi)容主要介紹了第二代CAR的設(shè)計(jì)和應(yīng)用(圖1b)。同時(shí),該部分內(nèi)容指出,對(duì)T細(xì)胞的遺傳改造不僅僅局限于通過(guò)表達(dá)CAR或者TCR重塑其特異性,還可以通過(guò)引入其它基因塑造工程T細(xì)胞的靶向性和功能性。用于與CARs聯(lián)合,從而增強(qiáng)T細(xì)胞有效性和安全性的分子包括一系列的合成受體,如嵌合共刺激受體、Notch-based受體、抗原特異性抑制受體等(圖1c)。
第三部分內(nèi)容匯總了靶向CD19的CAR-T療法的部分臨床進(jìn)展(表1),同時(shí)強(qiáng)調(diào)需要進(jìn)一步研究如何應(yīng)對(duì)這類療法的毒性。
相關(guān)消息:今年,諾華和Kite Pharma均有一款靶向CD19的CAR-T療法獲FDA頒發(fā)的優(yōu)先審批資格。這讓CAR-T療法離上市又近了一步。具體來(lái)說(shuō),諾華的CTL-019獲得優(yōu)先審批的適應(yīng)癥是兒童和年輕成人復(fù)發(fā)和難治性B細(xì)胞急性淋巴性白血病;Kite的axicabtagene ciloleucel (KTE-C19) 獲得優(yōu)先審批的適應(yīng)癥是復(fù)發(fā)或難治性侵襲性非霍奇金淋巴瘤。
表格來(lái)源:Nature
第四部分內(nèi)容介紹稱,CAR-T療法是細(xì)胞治療領(lǐng)域的一個(gè)里程碑,也是革命性癌癥免疫治療領(lǐng)域的兩大重要治療手段之一(另一個(gè)是靶向PD-1等檢查點(diǎn)分子的抑制劑)。研究證實(shí),腫瘤攜帶低突變負(fù)荷的患者往往對(duì)檢查點(diǎn)阻斷療法響應(yīng)較低。而在一種這類疾病中(急性淋巴細(xì)胞白血?。?,CAR-T療法證明了它的功效(圖2)。作者們稱,CAR-T療法可能對(duì)治療低突變癌癥和檢查點(diǎn)阻斷療法治療無(wú)效的癌癥特別有價(jià)值。
圖2(圖片來(lái)源:Nature)
第五部分內(nèi)容介紹了一些新靶點(diǎn)相關(guān)的研究進(jìn)展,包括CD22、BCMA、EGFRvIII、carbonic anhydrase IX、carcinoembryonic antigen、IL13Rα-2等。同時(shí),該部分內(nèi)容強(qiáng)調(diào)了“組合抗原識(shí)別”策略(圖1c)。此外,作者們表示,想要找到合適的CAR-T療法目標(biāo)抗原需要對(duì)腫瘤和所有正常組織的抗原表達(dá)進(jìn)行深入分析,并在相關(guān)的模型系統(tǒng)中進(jìn)行測(cè)試,以確定其療效和腫瘤選擇性。
實(shí)體瘤的微環(huán)境由多種細(xì)胞組成,具有免疫抑制作用,是所有免疫療法的障礙。在該部分內(nèi)容中,作者們匯總了一些新研究提出的用于幫助工程T細(xì)胞克服微環(huán)境障礙的途徑(圖3),包括聯(lián)合治療,以及設(shè)計(jì)更有效的T細(xì)胞來(lái)應(yīng)對(duì)這種免疫抑制。
圖3(圖片來(lái)源:Nature)
工程T細(xì)胞的抗腫瘤效應(yīng)是基于它們轉(zhuǎn)移到腫瘤部位、增殖以及調(diào)節(jié)效應(yīng)器功能的能力。事實(shí)上,除了對(duì)T細(xì)胞進(jìn)行遺傳修飾,使其具有識(shí)別腫瘤抗原的特異性,增加其安全性和有效性,T細(xì)胞的表型也能影響其抗腫瘤效應(yīng)。研究表明,T細(xì)胞免疫力受naive T細(xì)胞(naive T cells,TN)分化成不同表型T細(xì)胞子集的影響(圖4a),包括T記憶干細(xì)胞(T memory stem cells ,TSCM)、中央記憶T細(xì)胞(central memory T cells ,TCM)、效應(yīng)記憶T細(xì)胞(effector memory T cells,TEM)、組織定居記憶T細(xì)胞(tissue resident memory T cells,TRM)以及高度分化的效應(yīng)T細(xì)胞(effector T cells,TE)。
圖4(圖片來(lái)源:Nature)
到目前為止,成功的TCR-T療法和CAR-T療法是使用自體T細(xì)胞。該部分內(nèi)容介紹稱,在體外利用多能干細(xì)胞來(lái)產(chǎn)生CAR-T細(xì)胞將成為一種替代途徑(圖4b)。干細(xì)胞重編程為產(chǎn)生治療性T淋巴細(xì)胞無(wú)限的資源提供了潛在途徑,并為增加T細(xì)胞治療潛能進(jìn)行額外“改造”提供了極好的平臺(tái)。
第九部分內(nèi)容首先簡(jiǎn)單介紹了改造T細(xì)胞的技術(shù),包括使用重組逆轉(zhuǎn)錄病毒載體、信使RNA轉(zhuǎn)染以及基因編輯;隨后對(duì)T細(xì)胞的生產(chǎn)進(jìn)行了詳細(xì)的討論。作者們表示,T細(xì)胞的基因工程改造、篩選、擴(kuò)增和分化必須被整合到滿足生物學(xué)和監(jiān)管需求的生產(chǎn)平臺(tái)上(圖3)。T細(xì)胞生產(chǎn)是一門復(fù)雜的科學(xué)。它必須結(jié)合包括有效性、安全性、可重復(fù)性和可追溯性在內(nèi)的生物學(xué)最佳條件以及監(jiān)管和經(jīng)濟(jì)需求。
最后一部分內(nèi)容中,作者們稱,工程T細(xì)胞的應(yīng)用潛能遠(yuǎn)不只在癌癥領(lǐng)域。另一些有待進(jìn)一步調(diào)查的領(lǐng)域包括嚴(yán)重的感染性疾病、自身免疫性疾病和移植耐受。
The success of CD19 CAR therapy and therising proficiency of therapeutic T cell engineering is empowering all celltherapies, from immunotherapies to regenerative medicines.
近年來(lái),關(guān)于T細(xì)胞工程的研究證明了這類療法能夠在難治性癌癥患者中產(chǎn)生非常有意義的響應(yīng)。靶向CD19的CAR-T療法是最顯著的例子。這一進(jìn)展主要得益于細(xì)胞工程以及生產(chǎn)科學(xué)的進(jìn)步。不過(guò),這類新療法還沒(méi)有被科學(xué)家們完全掌握,仍需進(jìn)一步優(yōu)化。
一方面,雖然利用這類療法治療的B細(xì)胞惡性腫瘤患者獲得完全緩解的比率很高,但多達(dá)一半的患者可能出現(xiàn)復(fù)發(fā)。另一方面,雖然毒性管理也取得了一些進(jìn)展,但由這類療法所引發(fā)的嚴(yán)重細(xì)胞因子釋放綜合癥和神經(jīng)毒性背后的機(jī)制仍知之甚少,妨礙了對(duì)這些毒副作用的有效預(yù)防。因此,對(duì)CAR-T療法的進(jìn)一步“升級(jí)改造”是非常必要的。
目前,靶向CD19的CAR-T療法在一些白血病和淋巴瘤中取得了成功。這為該療法用于其它血液學(xué)惡性腫瘤的治療帶來(lái)了“好兆頭”。在CAR-T治療實(shí)體瘤方面,科學(xué)家們還需要鑒定合適的靶點(diǎn),明確用于過(guò)繼轉(zhuǎn)移的最佳T細(xì)胞類型,克服免疫抑制腫瘤微環(huán)境。此外,在產(chǎn)業(yè)化方面,業(yè)界需要新的設(shè)備和工藝來(lái)降低細(xì)胞生產(chǎn)的成本。
End
參考資料:1)Therapeutic T cell engineering
2)Novartis announces first CAR-T cell therapy BLA for pediatric and young adult patientswith r/r B-cell ALL granted FDA Priority Review
3)Kite Receives U.S. Food and Drug Administration Priority Review for AxicabtageneCiloleucel
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