盤點(diǎn)：CAR-T細(xì)胞療法最新研究進(jìn)展

來(lái)源：生物谷

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)?，這樣這些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)如此強(qiáng)效地激活這些T細(xì)胞以至于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。基于此，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.Nature子刊：熱量可控的CAR-T細(xì)胞可破壞實(shí)體瘤并阻止癌癥復(fù)發(fā)
doi:10.1038/s41551-021-00781-2

一種稱為CAR-T細(xì)胞療法的革命性免疫療法已在引發(fā)腫瘤治療變革。科學(xué)家們正在不斷擴(kuò)大CAR-T細(xì)胞療法的精確度和能力。CAR-T細(xì)胞療法已被患者、臨床研究人員、投資者和媒體譽(yù)為治療某些癌癥的可行方法。這是一個(gè)新的、蓬勃發(fā)展的免疫療法領(lǐng)域，目前全世界有500多項(xiàng)臨床試驗(yàn)正在分析CAR-T細(xì)胞的癌癥治療。CAR-T細(xì)胞療法涉及在實(shí)驗(yàn)室里對(duì)從患者體內(nèi)提取的T細(xì)胞進(jìn)行基因改造，使之表達(dá)特異性識(shí)別癌細(xì)胞的嵌合抗原受體（CAR），然后將這些定制的CAR-T細(xì)胞輸注回相同患者體內(nèi)，在那里它們尋找并摧毀癌細(xì)胞。這就是它的作用機(jī)制。

在一項(xiàng)新的研究中，Kwong和他的合作者改變腫瘤微環(huán)境，并對(duì)他們自己的細(xì)胞進(jìn)行一些修改，以加強(qiáng)CAR-T細(xì)胞對(duì)抗癌癥的方式。他們?cè)贑AR-T細(xì)胞中加入了一個(gè)基因開關(guān)，并開發(fā)了一個(gè)遙控系統(tǒng)，將這些經(jīng)過(guò)基因改造的T細(xì)胞精確地送入腫瘤微環(huán)境中，在那里它們殺死腫瘤并防止復(fù)發(fā)。相關(guān)研究結(jié)果于2021年8月12日在線發(fā)表在Nature Biomedical Engineering期刊上，論文標(biāo)題為“Enhanced intratumoural activity of CAR T cells engineered to produce immunomodulators under photothermal control”。

經(jīng)過(guò)基因改造的Pmel-1 T細(xì)胞在高腫瘤負(fù)荷環(huán)境下增強(qiáng)過(guò)繼性細(xì)胞治療。圖片來(lái)自Nature Biomedical Engineering, 2021, doi:10.1038/s41551-021-00781-2。

在早期的研究中，這些作者沒(méi)有對(duì)腫瘤進(jìn)行臨床治療，但是他們?nèi)缃裾谕ㄟ^(guò)這項(xiàng)新的研究針對(duì)這一點(diǎn)進(jìn)行研究。為了在小鼠的腫瘤中產(chǎn)生熱量，他們從這些動(dòng)物的身體外將激光脈沖照射到腫瘤所在的位置。遞送到腫瘤上的金納米棒將光波轉(zhuǎn)化為局部的溫和熱量，將溫度提高到40～42攝氏度（104～107.6華氏度），剛好足以激活CAR-T細(xì)胞的這個(gè)基因開關(guān)，但不會(huì)熱到損害健康組織和這些經(jīng)過(guò)基因改造的T細(xì)胞。一旦開啟，CAR-T細(xì)胞就開始工作，增加抗癌蛋白質(zhì)的表達(dá)。

Kwong說(shuō)，真正的創(chuàng)新之處在于對(duì)臨床級(jí)別的CAR-T細(xì)胞進(jìn)行基因改造，這也是該團(tuán)隊(duì)在過(guò)去三年里所做的事情。如今，除了對(duì)熱量作出反應(yīng)的開關(guān)外，他們還對(duì)CAR-T細(xì)胞進(jìn)行了一些升級(jí)，將它們重新連接起來(lái)，以產(chǎn)生刺激免疫系統(tǒng)的分子。這些強(qiáng)效的、經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)的蛋白分子（細(xì)胞因子和雙特異性T細(xì)胞銜接蛋白）的局部產(chǎn)生必須得到精確控制。

這項(xiàng)新的研究顯示，該系統(tǒng)治愈了小鼠所患的癌癥，而且該團(tuán)隊(duì)的方法不僅縮小了腫瘤，而且防止了復(fù)發(fā)，這對(duì)長(zhǎng)期生存至關(guān)重要。進(jìn)一步的研究將深入研究對(duì)T細(xì)胞的額外定制，以及如何將熱量沉積在腫瘤部位。溫和的激光被用來(lái)加熱腫瘤部位。當(dāng)該技術(shù)進(jìn)入人體研究時(shí)，情況就不會(huì)是這樣了。

2.J Immunother Cancer:VEGFR-2重定向的CAR-T細(xì)胞會(huì)因可溶性VEGF-A受體結(jié)合競(jìng)爭(zhēng)而功能受損
doi:10.1136/jitc-2020-002151

一些晚期治療難治性血液系統(tǒng)惡性腫瘤對(duì)CD19靶向嵌合抗原受體(CAR)-T細(xì)胞的前所未有的反應(yīng)導(dǎo)致監(jiān)管部門迅速批準(zhǔn)并加速了T細(xì)胞工程領(lǐng)域的癌癥免疫治療努力。然而，迄今為止，CAR-T細(xì)胞治療上皮衍生實(shí)體瘤的臨床獲益有限，一個(gè)主要的挑戰(zhàn)是鑒定在腫瘤上廣泛表達(dá)的實(shí)體腫瘤抗原(TA)，這些抗原不會(huì)冒著靶內(nèi)毒性和腫瘤外毒性的風(fēng)險(xiǎn)。事實(shí)上，雖然CD19主要是B細(xì)胞受限，但在健康組織中也有少量固體TAs沒(méi)有被發(fā)現(xiàn)。受限的T細(xì)胞歸巢是另一個(gè)障礙，以及T細(xì)胞跨血管進(jìn)入腫瘤床的內(nèi)皮遷移障礙，此外，一系列免疫抑制因子，如程序性細(xì)胞死亡配體-1 (PD-L1)可以在腫瘤微環(huán)境(TME)中上調(diào)，合理設(shè)計(jì)的組合療法和協(xié)同工程策略提供了通過(guò)TME重編程或/和直接增強(qiáng)T細(xì)胞功能來(lái)支持實(shí)體瘤CAR治療的潛力。

由腫瘤血管內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)的TA對(duì)CAR治療具有臨床意義，因?yàn)樗鼈兊幕蚪M穩(wěn)定性和循環(huán)T細(xì)胞的可及性，以及它們?cè)诙喾N腫瘤類型中的表達(dá)，在這項(xiàng)研究中，研究者試圖探索第二代(2G)鼠CAR-T細(xì)胞對(duì)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子受體-2 (VEGFR-2)的療效的局限性，其中包含充分表征的單鏈可變片段DC101。

該研究未涉及通過(guò)抗VEGF-A抗體阻斷腫瘤促進(jìn)過(guò)程的相對(duì)貢獻(xiàn)，然而，開發(fā)靶向VEGFR-2其他不受可溶性配體損害的結(jié)構(gòu)域的scFv有必要進(jìn)一步探索針對(duì)腫瘤血管系統(tǒng)的CAR療法。這項(xiàng)研究是第一個(gè)因與可溶性配體競(jìng)爭(zhēng)而導(dǎo)致CAR功能受損的例子，研究者為使用促進(jìn) CAR-T細(xì)胞粘附和重新編程TME以增強(qiáng)CAR-T細(xì)胞適應(yīng)性和腫瘤控制的組合療法提供了理論依據(jù)。

3.JCI：揭示抑制BET蛋白可讓功能衰竭的CAR-T細(xì)胞重新活化，有望更好治療慢性淋巴細(xì)胞白血病
doi:10.1172/JCI145459

晚期慢性淋巴細(xì)胞白血病（CLL）患者在接受積極的化療方案后留下了太多“衰竭”的T細(xì)胞，使嵌合抗原受體（CAR）T細(xì)胞（CAR-T）療法更難發(fā)揮其作用。如今，在一項(xiàng)新的研究中，來(lái)自美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)的研究人員展示了如何克服這種類型的抗性，并用一種實(shí)驗(yàn)性的小分子抑制劑重新激活這些T細(xì)胞。相關(guān)研究結(jié)果于2021年8月16日在線發(fā)表在Journal of Clinical Investigation期刊上，論文標(biāo)題為“BET bromodomain protein inhibition reverses chimeric antigen receptor extinction and reinvigorates exhausted T cells in chronic lymphocytic leukemia”。

圖片來(lái)自Journal of Clinical Investigation, 2021, doi:10.1172/JCI145459。

具體而言，這些作者揭示這種稱為JQ1的實(shí)驗(yàn)性藥物通過(guò)抑制所謂的BET（bromodomain and extra terminal）蛋白來(lái)改善CAR-T細(xì)胞的功能。他們證實(shí)，BET可以破壞CLL患者中T細(xì)胞的CAR表達(dá)和關(guān)鍵的乙酰化組蛋白功能。

這些作者利用小分子抑制劑和來(lái)自多名先前接受治療的患者的T細(xì)胞和靶向CD19的CAR-T細(xì)胞（下稱CD19 CAR-T細(xì)胞），證明了BET蛋白在下調(diào)CAR表達(dá)方面的作用，如果對(duì)BET蛋白進(jìn)行阻斷，就可以減弱CAR-T細(xì)胞衰竭，表現(xiàn)為抑制性受體的減少、代謝能力的增強(qiáng)和增殖能力的提高，淋巴細(xì)胞不良的CLL患者中重新激活的CAR-T細(xì)胞產(chǎn)生增加。BET蛋白抑制也會(huì)降低了TET2甲基胞嘧啶二氧酶的水平，TET2催化結(jié)構(gòu)域的強(qiáng)制表達(dá)消除了BET蛋白靶向在CAR-T細(xì)胞中的效力增強(qiáng)作用，因而提供了一種將BET蛋白和T細(xì)胞功能障礙相關(guān)聯(lián)在一起的機(jī)制?；诖?，調(diào)控BET蛋白可能會(huì)提高CAR-T細(xì)胞的療效。

4.J Immunother Cancer:嵌合非抗原受體在基于T細(xì)胞癌癥治療中的應(yīng)用
doi:10.1136/jitc-2021-002628

T細(xì)胞生物工程在癌癥免疫治療中的首要目標(biāo)是將所需的T細(xì)胞促炎和細(xì)胞毒性作用導(dǎo)向腫瘤細(xì)胞，同時(shí)防止不必要的脫靶效應(yīng)或誤導(dǎo)性炎癥，基于這些目標(biāo)，嵌合非抗原受體被設(shè)計(jì)成為CAR或T細(xì)胞受體(TCR)抗腫瘤T細(xì)胞反應(yīng)提供支持性共信號(hào)傳遞。天然免疫受體的結(jié)構(gòu)域、較小的基序甚至關(guān)鍵殘基是每個(gè)受體的基本功能亞基，只要保持其結(jié)構(gòu)背景，許多域和基序就表現(xiàn)出高功能保真度，使它們可以作為功能模塊移植到嵌合蛋白中。本文介紹了與調(diào)節(jié)T細(xì)胞抗腫瘤反應(yīng)相關(guān)的天然免疫受體的各種亞基的功能，以及根據(jù)功能和配體類型，將這些受體分為三類：結(jié)合天然配體的“抑制到刺激”轉(zhuǎn)換受體、與生物配體相互作用的增強(qiáng)刺激受體和合成受體-配體對(duì)。

四種主要的細(xì)胞外結(jié)構(gòu)域原型通常被整合到T細(xì)胞上的天然受體中。首先，免疫球蛋白(Ig)樣結(jié)構(gòu)域在配體識(shí)別的免疫受體之間廣泛共享，包括TCR亞基、共受體(如CD4和CD8)、CD28受體家族(如CD28、ICOS、CTLA-4和PD1)、CD2受體家族(如CD2和CD150)和白細(xì)胞介素1 (IL-1) 細(xì)胞因子受體。其次，纖連蛋白III型(FNIII)域在拓?fù)渖项愃朴贗g樣域，F(xiàn)NIII結(jié)構(gòu)域存在于常見γ鏈?zhǔn)荏w家族(如IL-2、IL-7、IL-15和IL-21)的細(xì)胞外部分。第三種高度共享的胞外域是腫瘤壞死因子受體(TNFR)超家族的富含半胱氨酸的域，其中包括CD27、CD30、CD40、OX40和4-1BB等共刺激受體以及腫瘤壞死因子(TNF)細(xì)胞因子受體。TNFR胞外域可與胞內(nèi)TNF受體相關(guān)因子(TRAF)偶聯(lián)以介導(dǎo)各種促炎或增殖信號(hào)(如CD40和TNFR2)、死亡域(DD)以介導(dǎo)細(xì)胞死亡(如Fas或TNFR1)，或可以是非膜結(jié)合的和獨(dú)立地作為可溶性或誘餌受體發(fā)揮作用。最后，在適應(yīng)性免疫細(xì)胞中，C型凝集素受體(CLR)結(jié)構(gòu)域不如前三種細(xì)胞外結(jié)構(gòu)域類型常見，但被認(rèn)為可能是嵌合受體的重要組成部分。一種CLR家族NKG2在自然殺傷(NK)和T細(xì)胞上表達(dá)，并調(diào)節(jié)促炎和抗炎作用以響應(yīng)自身細(xì)胞（包括癌細(xì)胞）上的應(yīng)激誘導(dǎo)分子。在T細(xì)胞上自然表達(dá)的受體中存在兩大跨膜類別：?jiǎn)瓮ǖ溃p位）或多通道（多位）。雙位跨膜結(jié)構(gòu)域非常常見，包含不同數(shù)量的疏水殘基，允許插入疏水脂質(zhì)膜；然而選擇的親水或帶電殘基與膜近端二硫鍵和細(xì)胞外結(jié)構(gòu)域相互作用共同促進(jìn)聚合，如TCR復(fù)合物本身與六個(gè)單獨(dú)的CD3分子、兩個(gè)TCR分子和CD4或CD8，所有這些都具有單獨(dú)的單程跨膜結(jié)構(gòu)域。多位受體，如突出的G蛋白偶聯(lián)受體 (GPCR) 家族在免疫細(xì)胞中也很常見，包括CXCR1-6 和CCR1-11在內(nèi)的GPCR趨化因子受體家族，定義為由七個(gè)α螺旋穿過(guò)膜形成桶狀。

免疫受體中使用了多種細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域來(lái)介導(dǎo)多種激活和抑制功能，在某些情況下，整個(gè)域被認(rèn)為是激活或抑制的，如在TNFR家族成員使用的TRAF和DD中，并且特定的氨基酸序列或基序能夠執(zhí)行特定的功能。兩種常見的對(duì)立基序是基于免疫受體酪氨酸的激活和抑制基序(分別為ITAM和ITIM)。一些細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域的更多特征具有明確定義的作用，如，TIM-3沒(méi)有已知的抑制基序，它在T細(xì)胞調(diào)節(jié)中的作用取決于關(guān)鍵酪氨酸殘基265和272位的磷酸化，以及隨后與人白細(xì)胞抗原(HLA-B)相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子3的相互作用。而一些分子使用基序組合來(lái)微調(diào)激活和抑制之間的平衡，CD150有兩個(gè)基于免疫受體酪氨酸的開關(guān)基序 (ITSM)，它們通過(guò)SLAM相關(guān)蛋白發(fā)揮作用，為T細(xì)胞增殖和干擾素-γ產(chǎn)生提供激活信號(hào)。該研究根據(jù)功能和配體類型，將這些受體分為三類：(1)結(jié)合天然配體的“抑制到刺激”轉(zhuǎn)換受體，(2)與生物配體相互作用的增強(qiáng)刺激受體，(3)合成受體-配體對(duì)。

5.Nature子刊：利用聚焦超聲波控制CAR-T細(xì)胞在實(shí)體瘤中的活性，可降低脫靶效應(yīng)
doi:10.1038/s41551-021-00779-w

在一項(xiàng)新的研究中，來(lái)自美國(guó)加州大學(xué)圣地亞哥分校的研究人員開發(fā)出一種癌癥免疫療法，該療法將超聲波與癌癥殺傷性免疫細(xì)胞相組合，在破壞惡性腫瘤的同時(shí)，保留正常組織。這種新的實(shí)驗(yàn)性療法明顯減緩了小鼠體內(nèi)實(shí)體癌腫瘤的生長(zhǎng)。相關(guān)研究結(jié)果于2021年8月12日在線發(fā)表在Nature Biomedical Engineering期刊上，論文標(biāo)題為“Control of the activity of CAR-T cells within tumours via focused ultrasound”。論文通訊作者為加州大學(xué)圣地亞哥分校生物工程教授Yingxiao Wang和生物工程榮譽(yù)教授Shu Chien。論文第一作者、Wang實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目科學(xué)家Yiqian Wu說(shuō)，“CAR-T細(xì)胞是如此強(qiáng)大，它們也可能攻擊低水平表達(dá)靶抗原的正常組織。標(biāo)準(zhǔn)CAR-T細(xì)胞的問(wèn)題是，它們總是處于活性狀態(tài)—它們總是表達(dá)CAR蛋白，所以你無(wú)法控制它們的激活。”

FUS系列超聲波誘導(dǎo)的靶向前列腺特異性膜抗原（PSMA）的CAR-T細(xì)胞的體外功能。圖片來(lái)自Nature Biomedical Engineering, 2021, doi:10.1038/s41551-021-00779-w。

為了解決這個(gè)問(wèn)題，這些作者采用了標(biāo)準(zhǔn)的CAR-T細(xì)胞，并重新設(shè)計(jì)了它們，使它們只在施加超聲波能量時(shí)表達(dá)CAR蛋白。這使得他們能夠選擇CAR-T細(xì)胞的基因在何處以及何時(shí)被開啟。Wang說(shuō)，“我們利用超聲波成功地在體內(nèi)直接控制CAR-T細(xì)胞進(jìn)行癌癥免疫治療?！盬ang指出，使用超聲波令人振奮的是，它可以穿透皮下幾十厘米，因此這種類型的療法有可能非侵入性地治療深埋在體內(nèi)的腫瘤。

這些作者開發(fā)的這種癌癥免疫療法包括將重新設(shè)計(jì)的CAR-T細(xì)胞注射到小鼠的腫瘤中，然后將一種小型超聲波換能器放在腫瘤上方的皮膚區(qū)域，以激活CAR-T細(xì)胞。這種超聲波換能器使用所謂的聚焦超聲波束，將短脈沖的超聲波能量聚焦或集中到腫瘤上。這導(dǎo)致腫瘤適度升溫–在這種情況下，溫度達(dá)到43攝氏度（109華氏度）—而不影響周圍組織。這項(xiàng)研究中的CAR-T細(xì)胞配備了一種只有在受熱時(shí)才表達(dá)CAR蛋白的基因。因此，CAR-T細(xì)胞只在施加超聲波的地方表達(dá)CAR蛋白。

這些作者將他們的CAR-T細(xì)胞與標(biāo)準(zhǔn)CAR-T細(xì)胞進(jìn)行了測(cè)試。在接受這種新型CAR-T細(xì)胞治療的小鼠中，只有暴露在超聲波下的腫瘤受到攻擊，而身體的其他組織則不受影響。但在接受標(biāo)準(zhǔn)CAR-T細(xì)胞治療的小鼠中，所有表達(dá)靶抗原的腫瘤和組織都受到了攻擊。

6.NEJM：病例報(bào)告研究表明靶向CD19的CAR-T細(xì)胞有望治療系統(tǒng)性紅斑狼瘡
doi:10.1056/NEJMc2107725

在一項(xiàng)新的研究中，來(lái)自德國(guó)埃朗根-紐倫堡大學(xué)的研究人員首次在一名患有嚴(yán)重系統(tǒng)性紅斑狼瘡（SLE）的20歲女性身上測(cè)試了經(jīng)過(guò)基因改造的CAR-T細(xì)胞療法，發(fā)現(xiàn)這可使她所患的重癥狼瘡迅速得到緩解，在六周后沒(méi)有明顯的副作用。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2021年8月5日的NEJM期刊上，論文標(biāo)題為“CD19-Targeted CAR T Cells in Refractory Systemic Lupus Erythematosus”。

本病例報(bào)告中的這名20歲女性患者有關(guān)節(jié)炎、腎臟損傷以及肺部和心臟的炎癥。所有治療系統(tǒng)性紅斑狼瘡的標(biāo)準(zhǔn)藥物對(duì)她都不起作用。某些現(xiàn)有的狼瘡藥物通過(guò)消耗B細(xì)胞而發(fā)揮作用，但它們也沒(méi)有幫助這位女性患者。因此，Schett和他的團(tuán)隊(duì)轉(zhuǎn)向了CAR-T細(xì)胞。他們將患者的T細(xì)胞進(jìn)行基因改造使之表達(dá)的CAR能夠識(shí)別CD19，其中CD19是B細(xì)胞上的一種蛋白質(zhì)。正常情況下，這些B細(xì)胞產(chǎn)生抗體以幫助對(duì)抗感染；但在系統(tǒng)性紅斑狼瘡中，功能失調(diào)的B細(xì)胞會(huì)產(chǎn)生自身抗體。Schett團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，在接受靶向CD19的CAR-T細(xì)胞治療后的44天內(nèi)，這名患者的自身抗體消失了，她的疾病得到了緩解。

系統(tǒng)性紅斑狼瘡是一種自身免疫性疾病，可導(dǎo)致全身器官損傷。論文通訊作者、埃朗根-紐倫堡大學(xué)的Georg Schett博士說(shuō)，這名女性是世界上第一個(gè)用CAR-T細(xì)胞治療的狼瘡患者。這意味著在這種療法廣泛使用之前，還需要開展更多的研究。

7.Nat Med：新研究預(yù)測(cè)哪些血癌患者可能受益于CAR-T細(xì)胞療法
doi:10.1038/s41591-021-01436-0

在一項(xiàng)新的研究中，來(lái)自美國(guó)斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員指出許多人設(shè)想的改善某些血癌治療的一舉兩得的方法，實(shí)施起來(lái)可能比之前預(yù)期的更具挑戰(zhàn)性。相關(guān)研究結(jié)果于2021年7月26日在線發(fā)表在Nature Medicine期刊上，論文標(biāo)題為“CAR T cells with dual targeting of CD19 and CD22 in adult patients with recurrent or refractory B cell malignancies: a phase 1 trial”。論文通訊作者為斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院兒科教授Crystal Mackall博士和斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)教授、骨髓移植與細(xì)胞治療主任David Miklos博士。論文第一作者為斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院血液學(xué)研究員Jay Spiegel博士、斯坦福大學(xué)癌癥細(xì)胞治療中心工藝開發(fā)與制造副主任Shabnum Patel博士和斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)助理教授Lori Muffly博士。

圖片來(lái)自Nature Medicine, 2021, doi:10.1038/s41591-021-01436-0。

對(duì)白血病患者的研究已表明，癌細(xì)胞通過(guò)降低其表面的CD19密度而占了上風(fēng)，使得經(jīng)過(guò)基因改造的T細(xì)胞更難識(shí)別它們。雖然還不清楚淋巴瘤患者的情況是否也是如此，但許多科學(xué)家們推測(cè)，靶向兩個(gè)或更多的癌癥相關(guān)分子—比如CD19和CD22或CD20，或所有這三種分子—可能會(huì)使癌細(xì)胞更難以逃避治療。

Miklos、Mackall和他們的同事們檢查了已接受僅靶向CD19的標(biāo)準(zhǔn)CAR-T細(xì)胞治療的44名大B細(xì)胞淋巴瘤患者。在這44人中，目前的標(biāo)準(zhǔn)臨床測(cè)試判斷39人（89%）在治療前的癌細(xì)胞表面上表達(dá)了明顯的CD19水平而被認(rèn)為是CD19陽(yáng)性。這些大B細(xì)胞淋巴瘤患者中約有一半在CAR-T細(xì)胞治療后出現(xiàn)了疾病惡化。在這些復(fù)發(fā)的患者中，60%最初是CD19陽(yáng)性的患者在復(fù)發(fā)時(shí)已轉(zhuǎn)化為CD19陰性或CD19低水平，表明這些淋巴瘤細(xì)胞以白血病細(xì)胞的方式逃避治療。

在進(jìn)一步調(diào)查中，這些作者利用斯坦福大學(xué)開發(fā)的一種叫做流式細(xì)胞儀的技術(shù)對(duì)單個(gè)癌細(xì)胞表面上的CD19分子數(shù)量進(jìn)行定量，發(fā)現(xiàn)后來(lái)復(fù)發(fā)的患者和治療成功的患者之間存在明顯的治療前區(qū)別。他們發(fā)現(xiàn)，每個(gè)癌細(xì)胞表面上有超過(guò)約3000個(gè)CD19分子的患者更有可能對(duì)CAR-T細(xì)胞治療作出良好反應(yīng)，而那些CD19分子較少的患者在看似成功的治療后更有可能復(fù)發(fā)。

8.Nat Immunol：兩種轉(zhuǎn)錄因子或能互相合作抑制腫瘤浸潤(rùn)性CAR-T細(xì)胞的耗竭 有望改善多種癌癥的治療
doi:10.1038/s41590-021-00964-8

轉(zhuǎn)錄因子—活化T細(xì)胞核因子（NFAT，nuclear factor of activated T cells）和激活蛋白1（AP-1）能互相合作來(lái)促進(jìn)T細(xì)胞的效應(yīng)功能，但NFAT在AP-1缺失時(shí)會(huì)施加一種T細(xì)胞低反應(yīng)性（耗竭）的負(fù)反饋程序。與腫瘤的斗爭(zhēng)似乎是一場(chǎng)馬拉松，而不是短跑，對(duì)于抗癌T細(xì)胞而言，比賽的時(shí)間有時(shí)會(huì)很長(zhǎng)以至于其會(huì)中途放棄比賽，研究人員將這種現(xiàn)象稱之為“T細(xì)胞耗竭”。近日，一篇發(fā)表在國(guó)際雜志Nature Immunology上題為“BATF and IRF4 cooperate to counter exhaustion in tumor-infiltrating CAR T cells”的研究報(bào)告中，來(lái)自La Jolla免疫研究所等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，T細(xì)胞或能被工程化修飾來(lái)清理腫瘤，同時(shí)還不屈服T細(xì)胞耗竭過(guò)程。

T細(xì)胞耗竭在這兩種療法中都會(huì)出現(xiàn)，許多科學(xué)家曾經(jīng)嘗試?yán)肅AR-T細(xì)胞來(lái)殺滅實(shí)體瘤，但這似乎是不太可能的，因?yàn)門細(xì)胞會(huì)發(fā)生耗竭。而本文研究中，研究人員通過(guò)賦予T細(xì)胞一種抵御耗竭的能力，或許有望解決這一問(wèn)題。文章中，研究人員對(duì)T細(xì)胞進(jìn)行篩選來(lái)發(fā)現(xiàn)哪些轉(zhuǎn)錄因子能增強(qiáng)T細(xì)胞的效應(yīng)子程序，該程序是準(zhǔn)備T細(xì)胞殺滅癌細(xì)胞的關(guān)鍵步驟。這一篩選幫助研究人員發(fā)現(xiàn)了BATF轉(zhuǎn)錄因子，其能與IRF4轉(zhuǎn)錄因子合作對(duì)抗T細(xì)胞耗竭程序。

在小鼠黑色素瘤和結(jié)直腸癌腫瘤模型中，改變CAR-T細(xì)胞來(lái)過(guò)表達(dá)BATF或許就能清除腫瘤，但并不會(huì)促進(jìn)T細(xì)胞耗竭；這樣一來(lái)，CAR-T細(xì)胞就能有效抵御實(shí)體瘤了。因此BATF能和IRF4很好地合作來(lái)使T細(xì)胞變得更好。進(jìn)一步研究后，研究者發(fā)現(xiàn)，雖然IRF4非常重要，但其并不應(yīng)該過(guò)表達(dá)到與BATF一樣的程度，為了達(dá)到最大的效果，BATF的過(guò)表達(dá)量是正常細(xì)胞的20倍作用。

讓研究人員非常振奮人心的是，一些改變的T細(xì)胞也會(huì)堅(jiān)持下來(lái)成為記憶T細(xì)胞，這一點(diǎn)就非常重要了，因?yàn)門細(xì)胞的耗竭通常會(huì)阻止T細(xì)胞對(duì)復(fù)發(fā)性癌癥產(chǎn)生強(qiáng)烈的記憶反應(yīng)；研究者Edahi Gonzalez-Avalos表示，我們不僅僅是增加T細(xì)胞抵御耗竭的額能力，而是增加細(xì)胞抵御腫瘤的能力，我們認(rèn)為，過(guò)表達(dá)BATF或許能作為一種策略來(lái)改善CAR-T療法的效率，并能幫助解決一些難以治療的癌癥類型，比如胰腺導(dǎo)管腺癌等；這些類型的癌癥被稱為免疫學(xué)上的“冷腫瘤”，因?yàn)槠洳粫?huì)引發(fā)機(jī)體免疫系統(tǒng)出現(xiàn)強(qiáng)烈的抗癌反應(yīng)，即T細(xì)胞并不會(huì)與其進(jìn)行斗爭(zhēng)。

9.iScience：相比于CAR-T細(xì)胞，CAR-NK細(xì)胞有望更安全地治療實(shí)體瘤
doi:10.1016/j.isci.2021.102619

在一項(xiàng)新的研究中，來(lái)自加拿大麥克馬斯特大學(xué)的研究人員開發(fā)出一種很有前途的新型癌癥免疫療法，它利用在體外經(jīng)過(guò)基因改造的自然殺傷細(xì)胞（NK細(xì)胞）來(lái)尋找和摧毀惡性腫瘤。這些經(jīng)過(guò)基因改造的NK細(xì)胞能夠區(qū)別癌細(xì)胞和健康細(xì)胞，雖然腫瘤內(nèi)和腫瘤周圍通?；祀s著健康細(xì)胞，但是它們僅破壞癌細(xì)胞，即便在攜帶類似標(biāo)志物的健康細(xì)胞存在下，也是如此。相關(guān)研究結(jié)果近期發(fā)表在iScience期刊上，論文標(biāo)題為“Expanded human NK cells armed with CAR uncouple potent anti-tumor activity from off-tumor toxicity against solid tumors”。

圖片來(lái)自iScience, 2021, doi:10.1016/j.isci.2021.102619。

這種實(shí)驗(yàn)性療法是嵌合抗原受體（CAR）T細(xì)胞療法（CAR-T）的替代物，后者于2017年獲得美國(guó)食品藥品管理局（FDA）的批準(zhǔn)。在CAR-T細(xì)胞療法中，在體外經(jīng)過(guò)基因改造的T細(xì)胞對(duì)一些血源性癌癥非常有效，但不能有效區(qū)分癌細(xì)胞和非癌細(xì)胞，因此盡管它們提供了重要的好處，但它們并不適用于所有形式的癌癥。在實(shí)體瘤患者中，這些T細(xì)胞可能導(dǎo)致破壞性的，甚至是致命的副作用。

在這項(xiàng)研究中，這些作者希望有一種具有與CAR-T同樣力量但可以安全地用于治療實(shí)體瘤的治療方法。他們首先對(duì)從乳腺癌患者血液中提取的NK細(xì)胞進(jìn)行增殖。NK細(xì)胞的功能與免疫系統(tǒng)中的T細(xì)胞相似。他們隨后對(duì)NK細(xì)胞進(jìn)行基因改造，使它們?cè)诩?xì)胞表面上表達(dá)識(shí)別腫瘤抗原HER2的特定CAR受體，從而獲得表達(dá)CAR的NK細(xì)胞（下稱HER2 CAR-NK），并在實(shí)驗(yàn)室中針對(duì)來(lái)自乳腺癌患者的腫瘤細(xì)胞成功測(cè)試了HER2 CAR-NK細(xì)胞。

論文第一作者、麥克馬斯特大學(xué)醫(yī)學(xué)系博士生Ana Portillo說(shuō)，“我們希望能夠攻擊這些對(duì)其他治療方法具有極強(qiáng)抵抗力的惡性腫瘤。我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室中觀察到的HER2 CAR-NK細(xì)胞的療效是非常有希望的，看到這項(xiàng)技術(shù)是可行的是非常重要的。如今，我們對(duì)實(shí)體瘤有了更好、更安全的選擇?！?/span>

10.Lancet：開發(fā)出一種治療多發(fā)性骨髓瘤的新型CAR-T細(xì)胞療法！
doi:10.1016/S0140-6736(21)00933-8

AR-T細(xì)胞療法，即嵌合抗原受體T細(xì)胞療法，是近年來(lái)科學(xué)家們開發(fā)出的新型精準(zhǔn)化靶向治療腫瘤細(xì)胞的新技術(shù)。近日，一篇發(fā)表在國(guó)際雜志The Lancet上題為“Ciltacabtagene autoleucel， a B-cell maturation antigen-directed chimeric antigen receptor T-cell therapy in patients with relapsed or refractory multiple myeloma (CARTITUDE-1)：a phase 1b/2 open-label study”的研究報(bào)告中，來(lái)自美國(guó)Sarah Cannon研究所等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們通過(guò)研究開發(fā)出了一種針對(duì)治療多發(fā)性骨髓瘤的新型CAR-T療法。

醫(yī)學(xué)博士Yi Lin說(shuō)道，CAR-T細(xì)胞療法是一類特殊的免疫療法，其主要涉及通過(guò)工程化宿主機(jī)體的T細(xì)胞來(lái)識(shí)別并破壞癌細(xì)胞，從而利用患者自身的免疫力來(lái)實(shí)現(xiàn)癌癥的治療。FDA于今年3月批準(zhǔn)了首個(gè)用于治療多發(fā)性骨髓瘤的CAR-T細(xì)胞療法—Abecma (idecabtagene vicleucel)，如今研究人員正在深入探索另一種治療多發(fā)性骨髓瘤的CAR-T細(xì)胞療法。

研究者表示，CARTITUDE-1研究計(jì)劃是一項(xiàng)注冊(cè)階段的1B/II臨床試驗(yàn)，在試驗(yàn)中，研究人員測(cè)試了B細(xì)胞成熟抗原靶向性CAR-T細(xì)胞療法ciltacabtagene autoleucel(cilta-cel)，該療法適用于此前接受過(guò)至少三次一線標(biāo)準(zhǔn)藥物治療的多發(fā)性骨髓瘤患者，包括蛋白酶體抑制劑、免疫調(diào)節(jié)性藥物和CD38抗體等。Cilta-cel是利用患者自身的T細(xì)胞所修飾的，這些T細(xì)胞經(jīng)過(guò)遺傳改造后以單一劑量輸注到患者體內(nèi)。研究者發(fā)現(xiàn)，該療法的總體反應(yīng)率為97%，而完全反應(yīng)率和無(wú)進(jìn)展生存率則分別為67%和77%，總生存率為89%。

11.Nat Cancer：新研究揭示CAR-T細(xì)胞療法是否有效治療兒童白血病
doi:10.1038/s43018-021-00207-7

在一項(xiàng)新的研究中，來(lái)自英國(guó)倫敦大學(xué)學(xué)院的研究人員在研究利用CAR-T細(xì)胞療法治療兒童白血病患者的有效性時(shí)，發(fā)現(xiàn)一小部分稱為干細(xì)胞記憶T細(xì)胞（stem cell memory T-cell）的T細(xì)胞可能在這種治療是否成功方面起著關(guān)鍵作用。他們指出干細(xì)胞記憶T細(xì)胞似乎對(duì)一開始就摧毀癌癥和長(zhǎng)期免疫監(jiān)視都很關(guān)鍵，利用這種特性可能改善CAR-T細(xì)胞療法的設(shè)計(jì)和性能。相關(guān)研究結(jié)果近期發(fā)表在Nature Cancer期刊上，論文標(biāo)題為“Clonal expansion of T memory stem cells determines early anti-leukemic responses and long-term CAR T cell persistence in patients”。

對(duì)Pt4和Pt6中的CD3+細(xì)胞進(jìn)行免疫表型分析，圖片來(lái)自Nature Cancer, 2021, doi:10.1038/s43018-021-00207-7。

這些作者評(píng)估了參與CARPALL一期研究的患者體內(nèi)的CAR-T細(xì)胞，該一期研究使用了倫敦大學(xué)學(xué)院癌癥研究所和倫敦大學(xué)學(xué)院大奧蒙德街兒童健康研究所開發(fā)的一種稱為CAT-19的新CAR分子，用于治療患有急性淋巴細(xì)胞白血病（ALL）的兒童。

這些作者比較了治療兩年多后血液中仍可檢測(cè)到CAR-T細(xì)胞的患者與治療后1至2個(gè)月內(nèi)失去CAR-T細(xì)胞的患者的CAR-T細(xì)胞。利用一種稱為 “插入位點(diǎn)條形碼（insertion site barcoding）”的技術(shù)，他們能夠研究不同類型的CAR-T細(xì)胞在患者體內(nèi)的命運(yùn)。

論文通訊作者、倫敦大學(xué)學(xué)院大奧蒙德街兒童健康研究所的Persis Amrolia教授說(shuō)，“利用這種條形碼技術(shù)，我們能夠觀察到干細(xì)胞記憶T細(xì)胞在早期抗白血病反應(yīng)和后期免疫監(jiān)視（身體識(shí)別并摧毀癌細(xì)胞）中發(fā)揮核心作用。這表明，這一小部分T細(xì)胞對(duì)CAR-T細(xì)胞治療的長(zhǎng)期成功至關(guān)重要?！?/span>

12.Clin Transl Immunol：新型EGFRvIII特異性CAR-T細(xì)胞可有效清除人類膠質(zhì)母細(xì)胞瘤
doi:10.1002/cti2.1283

膠質(zhì)母細(xì)胞瘤是一種侵襲性腦癌。每年有超過(guò)1800名澳大利亞人被診斷患有腦癌。腦癌是兒童和40歲以下成年人癌癥死亡的主要原因。被診斷出患有膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的成年人的五年生存率僅為5%。在一項(xiàng)新的研究中，來(lái)自澳大利亞沃爾特-伊莉莎霍爾醫(yī)學(xué)研究所的研究人員通過(guò)使用專門設(shè)計(jì)的受體，能夠在臨床前模型中利用嵌合抗原受體（CAR）T細(xì)胞（CAR-T）療法完全清除腦癌。這種新的免疫療法可能為開發(fā)治療膠質(zhì)母細(xì)胞瘤患者的新方法鋪平道路。相關(guān)研究結(jié)果近期發(fā)表在Clinical & Translational Immunology期刊上，論文標(biāo)題為“Novel high-affinity EGFRvIII-specific chimeric antigen receptor T cells effectively eliminate human glioblastoma”。

具體而言，她的團(tuán)隊(duì)使用人類保留展示（Retained Display, ReD）抗體平臺(tái)（Myrio Therapeutics），鑒定出一種新型的可以識(shí)別表皮生長(zhǎng)因子受體突變體III（EGFRvIII）的單鏈可變區(qū)片段（scFv），他們稱之為GCT02，其中EGFRvIII是膠質(zhì)母細(xì)胞瘤中常見的腫瘤特異性突變。他們使用體外功能測(cè)定和膠質(zhì)母細(xì)胞瘤體內(nèi)原位異種移植模型來(lái)研究這種稱為GCT02的新型CAR的功能。

他們發(fā)現(xiàn)他們開發(fā)的EGFRvIII特異性scFv比報(bào)道的由單克隆抗體逆向設(shè)計(jì)的對(duì)比物具有更高的親和力。盡管親和力較高，GCT02 CAR-T細(xì)胞的殺傷力與這種對(duì)比物相當(dāng)，但分泌的細(xì)胞因子數(shù)量較少。此外，GCT02 CAR-T細(xì)胞還能在體內(nèi)介導(dǎo)腫瘤的快速和完全消除。