2017年是CAR-T療法的元年,兩款重磅CAR-T療法先后獲批。雖然這一革命性療法為患者帶來(lái)了曾經(jīng)難以企及的治療希望,但它仍存在一些問(wèn)題亟待解決,比如疾病復發(fā)、治療**和特異性殺傷等問(wèn)題。為了解決這些問(wèn)題,波士頓大學(xué)(Boston University)的Wilson Wong博士和他的團隊設計了一種他們稱(chēng)之為“瑞士軍 刀”的新型CAR-T療法,有望成為CAR-T療法的2.0版。這一結果近日發(fā)表在世界頂級期刊《細胞》上。
目前CAR-T療法的治療流程為:從患者血液中收集T細胞,然后通過(guò)基因工程使其在表面表達嵌合抗原受體(CAR),新的工程化CAR-T細胞在實(shí)驗室擴增后再重新注入患者體內,對腫瘤進(jìn)行特異性攻擊。但Wong博士認為,目前的CAR-T療法的限制是受體是一種固定的分子,CAR設計完成被T細胞表達后,就不能再被改變。這些改造過(guò)的T細胞被輸注回患者體內后,只能任其發(fā)揮作用。如果一切如愿則皆大歡喜,但如果事與愿違,則可能發(fā)生危險的副作用——細胞因子釋放綜合征。癌細胞還可能通過(guò)抗原逃逸的過(guò)程不再表達被識別的抗原,從而躲過(guò)CAR-T細胞的追蹤,造成癌癥復發(fā)。
為了改善CAR-T療法的這些局限性,比如應用范圍窄、缺乏靈活性和不可調控強度等,Wong博士的團隊創(chuàng )建了一個(gè)分離、通用和可編輯(SUPRA)的CAR系統。該技術(shù)不是依靠單一的固定CAR,而是將其分離成雙組分受體系統:包含在T細胞上表達的通用受體zipCARs,和銜接分子(adaptor molecules)zipFv,后者攜帶可識別癌細胞特定抗原的抗體。這兩種組分通過(guò)亮氨酸拉鏈彼此拉合,引導工程化T細胞尋找并摧毀癌細胞。
▲SUPRA CAR系統示意圖(圖片來(lái)源:《Cell》)
該技術(shù)的核心部分是,改造后的CAR-T是針對疾病的兩種標志物而建立的,極大地提高了將這一療法用于難治性實(shí)體瘤的機會(huì ),同時(shí)提高了該療法對腫瘤組織的特異性。這也是一種可定制的療法,具有更好的內置調控功能,可用于治療特定類(lèi)型的血液癌癥和實(shí)體瘤。
該技術(shù)的另一個(gè)關(guān)鍵部分是添加的銜接分子,可以在治療中引導T細胞識別癌細胞。沒(méi)有這些銜接分子,T細胞就不會(huì )被激活。當它們被最終清除后,可以重新添加一批銜接分子來(lái)對新的目標進(jìn)行響應。這就像一個(gè)“開(kāi)/關(guān)”裝置,可以微調治療的活性以控制**,并防止過(guò)度活化給患者帶來(lái)危險的副作用,而且還能更容易地刺激后續反應以防止復發(fā)。
隨后,Wong博士的團隊在小鼠模型中測試了這一新型CAR-T系統。被注射了Her2陽(yáng)性乳腺癌細胞的小鼠接受一定劑量的zipCAR-T細胞,然后持續兩周隔日接受適當的銜接分子。結果表明,SUPRA CAR療法顯示出和傳統CAR-T療法類(lèi)似的腫瘤負荷清除率。在血液癌癥模型中,小鼠在接受工程化T細胞后持續六天每天注射銜接分子,得到了相似的結果,證明SUPRA CAR系統應對多種不同癌癥類(lèi)型的潛力。
▲Senti Bioscience 科學(xué)創(chuàng )始人之一、波士頓大學(xué)助理教授Wilson Wong博士(圖片來(lái)源:Boston University官方網(wǎng)站)
“我們的當務(wù)之急是弄清楚哪些癌癥類(lèi)型會(huì )真正受益于這類(lèi)組合靶向和調控,”Wong博士說(shuō)。這可能包括具有很高異質(zhì)性的癌癥,因為它們沒(méi)有好的單一標志物。因此,后面的工作將是一個(gè)主要重大的挑戰。“每種癌癥都可能需要微調銜接分子。”Wong博士補充道。
作為Senti Biosciences公司的科學(xué)聯(lián)合創(chuàng )始人,Wong博士的團隊正在與Senti合作將該技術(shù)轉化進(jìn)入臨床試驗。雖然癌癥是Senti的研究重點(diǎn),但這一技術(shù)也可能應用于自身免疫性疾病。
我們期待這一技術(shù)能得到進(jìn)一步深化和完善,盡快為廣大癌癥患者帶來(lái)更安全有效的新型CAR-T療法!
參考資料:
[1] CAR-T 2.0? A split, universaland programmable system
[2] Senti scientific co-founder Wilson Wong designs the SUPRA — a new, high performance model CAR-T
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