编者按:随着CAR-T细胞疗法的蓬勃发展,每月都会出现新的CAR-T理念和技术。小编尝试把其中一些编录于此,以鼓励我们的患者——抗癌路上,有无数的科学家、医务工作者和我们并肩作战,并且不断取得新的胜利。
使用基因编辑器赋予通用CAR-T细胞免疫逃避特性
通用CAR-T细胞产品的最终目标是在同种异体环境中有效和特异性地消耗癌细胞。它们不但可以杀死靶肿瘤细胞,避免宿主免疫系统耗尽,而且还能在不攻击宿主组织的情况下增殖。
为了延长CAR-T细胞的持久性,研究人员采用的策略是通过抑制最重要的同种异体排斥途径,而不是通过工程化CAR-T细胞。
为此,研究人员开发了一种新型免疫规避的通用CAR-T细胞支架,这种支架使用TALEN介导的基因编辑和AAV6依赖性基因插入的组合,支架具有3个特征:
1
没有TCRαβ表达
2
没有HLAI类表达
3
嵌入NK抑制剂
这三个特征使CAR-T细胞输注到体内以后,能够逃避NK细胞和同种异体反应性T细胞的攻击,并在存在NK细胞的细胞毒性水平的情况下延长它们的持久性和抗肿瘤活性,并且与异基因环境中的过继细胞转移兼容。
这项研究的一个潜在的优势,是允许内源性免疫(包括组织驻留记忆细胞、肿瘤浸润淋巴细胞等)与CAR-T细胞协同作战,以对抗癌细胞。同时,通过允许与溶瘤病毒、疫苗增强剂、双特异性接合剂或其它基于抗体的免疫疗法的联合,维持功能性内源性免疫效应,充分利用人类免疫系统的全部潜力,提高CAR-T细胞疗法的疗效。
论文图表截图
长效白细胞介素7可增强CAR-T细胞扩增
在临床实践中,次优的CAR-T细胞通常会导致抗原阳性肿瘤逃逸和疾病复发(次优是指在某些特定情形下不可能达到最佳的结果)。
由于CAR-T细胞的扩增和持久性与临床反应相关,研究人员推断:白细胞介素7是一种参与T细胞发育、维持和增殖的前淋巴生长和存活因子,将促进CAR-T细胞的功效。
研究人员使用了一种新形式的IL-7与混合Fc结构域融合,开发出rhIL-7-hyFc,延长了IL-7在体内的半衰期。体外试验显示,rhIL-7-hyFc增加了CAR-T细胞活性的效力和持续时间。在第一个健康志愿者的人体试验(NCT)中,通过单剂量肌内注射使CD4+和CD8+T细胞数量大幅增加,并且没有出现重大不良事件。因此,研究人员决定探索这种试剂增强CAR-T细胞活性的潜力。
对人和小鼠CAR-T细胞的体内研究表明,添加rhIL-7-hyFc可以使生物活性所需的CAR-T细胞数量减少五倍以上,并且可以提高T细胞的细胞毒性,减少耗竭。这一发现将大大降低每位患者CAR-T细胞所需的最低剂量,同时改善CAR-T细胞的抗肿瘤功效和更长的持久性。
单细胞RNA测序显示rhIL-7-hyFc优先扩增IL-7Rα效应记忆CART细胞
抗原糖基化调节靶向CD19的CAR-T细胞的功效
先前已有研究显示:基因和转录水平的改变会损害CAR对CD19的识别,从而导致抗原逃逸。研究人员扩展了导致抗原逃逸的机制,包括CD19的翻译后修饰。
分泌蛋白和膜蛋白最常见的翻译后修饰,是在它们转移到细胞表面时添加聚糖残基。糖基化是一个迭代过程,由聚糖修饰酶调节,在蛋白质折叠、稳定性和功能中起重要作用。信号肽肽酶样3(SPPL3)是一种膜内蛋白酶,其作用之一是切割那些负责将聚糖残基添加到转运跨膜蛋白上的酶。这种切割导致这些糖基转移酶的催化活性胞外域释放,抑制它们将聚糖添加到通过高尔基体的蛋白质中。因此,SPPL3在功能上起到限制蛋白质糖基化的作用。
由于CAR对蛋白质糖基化具有不同的敏感性,因此靶抗原糖基化的改变有可能导致CAR-T细胞无法识别该抗原。
研究人员发现,SPPL3无论是缺失还是过度表达,都会导致CD19糖基化的变化,这两者都会损害抗CD19CAR-T细胞的功能。如果缺失的话,将导致CD19的高糖基化,直接抑制CAR-T细胞效应器功能并抑制抗肿瘤细胞毒性。如果过表达,则会导致CD19蛋白的丢失,从而产生抗药性。
(糖基化介导的抗原逃逸机制模型)
第一个具有PD-1敲除的现成CAR-T细胞疗法
今年6月,研究人员在维也纳举行的年欧洲血液学会报告了其ANTLER研究CB-第一阶段的测试结果。
CB-是一种抗CD19同种异体CAR-T细胞疗法,其特点是敲除PD-1以增强细胞的持久性并促进抗肿瘤反应。与依赖随机整合不同,研究人员将CD19特异性CAR插入TRAC基因中,并敲除人类元代T细胞中的PD-1。使用这种方法,降低了导致移植物抗宿主病的可能性,同时最大限度地减少在脱靶位点的意外编辑。
研究人员报告说,该疗法在五名侵袭性非霍奇金淋巴瘤患者中实现了%的总体缓解率和80%的完全缓解。安全性方面,患者接受了40×个CAR-T细胞而没有任何移植物抗宿主病,因此试验的下一部分将测试80×个CAR-T细胞。
研究人员预计,这些敲除PD-1的同种异体CAR-T细胞可能会克服耐久性问题,以提供与自体抗CD19CAR-T细胞一样有效但成本更低的疗法。
溶瘤病毒衍生的I型干扰素限制了CAR-T细胞治疗
人们普遍认为,溶瘤病毒可以将免疫性沙漠样肿瘤(俗称冷肿瘤)转化为免疫性发炎肿瘤(俗称热肿瘤),从而提高肿瘤的反应率和消退率。然而,研究人员发现,溶瘤病毒感染肿瘤产生的免疫热是一个复杂的多因素过程,不会自动对免疫治疗有益。
溶瘤病毒是自然选择或工程改造的病毒,它们优先在癌细胞中复制,但在正常健康细胞中受到限制。溶瘤病毒启动肿瘤床的靶向感染和裂解,同时在肿瘤环境中表达治疗性转基因,如细胞因子、肿瘤抗原、检查点抑制剂或T细胞接合剂,以促进T细胞浸润、PD-L1上调,并使免疫冷肿瘤变热。
使用小鼠第三代CAR-T细胞的完全免疫活性模型,研究人员发现了一种意想不到的拮抗机制,I型干扰素通过T细胞内在机制驱动常规和CAR修饰的T细胞的凋亡。研究人员还发现一种CAR-T细胞特异性机制,其中I型干扰素上调CAR分子,促进抗原非依赖性激活,并驱动抑制性受体的表达。
试验表明,在体内和体外,暴露于I型干扰素的CAR-T细胞对细胞凋亡敏感,并表现出更高的激活标志物和抑制性受体表达。此外,干扰素β诱导的T细胞凋亡和抑制性受体表达也发生在人CAR和未转导的细胞中。
研究人员认为,溶瘤病毒诱导的炎症需要被理解为一种多组分现象,对于抗肿瘤免疫的产生可以是积极的也可以是消极的。溶瘤病毒相关的I型干扰素对CAR-T细胞活力具有负面影响,如果能使CAR-T细胞对I型不敏感,将有助于联合治疗。研究人员强调说,使用促使肿瘤发炎的药物时应非常谨慎,并且最好把拟使用的组合方法在免疫活性模型中进行评估。
(溶瘤病毒促进肿瘤和脾脏中的T细胞磨损)
参考文献:
1、JoS,DasS,WilliamsA,etal.EndowinguniversalCART-cellwithimmune-evasivepropertiesusingTALEN-geneediting[J].Nature