2023-09-15
目前,CAR-T細胞的制造過程需要專門的設備和大(dà)量的技術積累,而且過程相當耗時和勞動密集型,全球範圍内的廣泛應用受到限制,也推高了CAR-T細胞療法的價格,許多患者因此無法負擔。爲了解決這些問題,科學家們不斷努力尋找簡化生(shēng)産過程的方法。最近,一(yī)種名爲體(tǐ)内誘導CAR-T細胞的方法備受關注,被認爲是未來突破CAR-T細胞治療障礙的關鍵。
異體(tǐ)通用型CAR-T細胞的測試
爲了簡化生(shēng)産過程,科學家們嘗試使用來自異體(tǐ)健康人的通用型CAR-T細胞進行臨床試驗。然而,由于對異體(tǐ)CAR-T細胞的安全性擔憂,FDA最近暫停了來自異體(tǐ)基因的通用型CAR-T細胞的臨床試驗。因此,開(kāi)發一(yī)種安全、簡單的CAR-T細胞生(shēng)産工(gōng)藝成爲迫切需要解決的問題。
體(tǐ)内誘導CAR-T細胞的優點
通過納米顆粒在體(tǐ)内對CAR-T細胞進行編程是解決上述問題的優雅而新穎的方法。體(tǐ)内誘導CAR-T細胞可有效降低細胞因子釋放(fàng)綜合征(CRS)、免疫效應細胞相關神經毒性綜合征(ICANS)等全身毒性。此外(wài),這種方法還可以有效降低生(shēng)産成本,使更多患者能夠負擔得起CAR-T細胞治療。
體(tǐ)内誘導CAR-T細胞的研究進展
早在2017年和2020年,美國Fred Hutchinson癌症研究中(zhōng)心的Matthias Stephan教授就曾先後在Nature Nanotechnology和Nature Communications期刊發表論文,通過納米載體(tǐ)遞送CAR-DNA或CAR-mRNA實現體(tǐ)内誘導CAR-T細胞。在這兩項工(gōng)作中(zhōng),納米遞送系統的核心由陽離(lí)子聚合物(wù)聚(β-氨基酯)構成,并與靶向CD19的第二代CAR結構組裝。納米遞送系統的外(wài)部由聚谷氨酸(PGA)與抗CD3抗體(tǐ)綴合而成。攜帶CD19特異性CAR基因的聚合物(wù)納米顆粒在體(tǐ)内快速和特異性編輯T細胞,并帶來了與傳統實驗室制造的CAR-T細胞相當的抗腫瘤效果,而不會引起全身毒性。
其他研究也取得了類似進展。2019年,Christian Buchholz等人首次報道了用第二代抗CD19-CAR基因包裹的慢(màn)病毒在免疫缺陷NOD-scid-IL2Rc null(NSG)小(xiǎo)鼠中(zhōng)原位誘導CAR-T細胞,并顯示出抗腫瘤活性。然而,在他們的研究中(zhōng),意外(wài)檢測到CAR陽性的NK和NKT細胞,這可能是由于慢(màn)病毒載體(tǐ)的非特異性造成的。
爲了克服病毒載體(tǐ)的非特異性,Samuel K Lai等人開(kāi)發了一(yī)種雙特異性結合劑,将慢(màn)病毒載體(tǐ)重定向到T細胞,用于CAR-T細胞的體(tǐ)内特異性工(gōng)程。他們觀察到由慢(màn)病毒改造的體(tǐ)内CAR-T細胞具有抗腫瘤活性,但表達CAR的T細胞數量相對較少。他們認爲這證明了一(yī)個有價值的、未經證實的理論,即與離(lí)體(tǐ)CAR-T細胞相比,體(tǐ)内CAR-T細胞具有更好的性能和自我(wǒ)(wǒ)更新能力。
AAV在體(tǐ)内誘導CAR-T細胞的潛力
除了上述病毒載體(tǐ)外(wài),腺相關病毒(AAV)也被用于體(tǐ)内誘導CAR-T細胞的研究中(zhōng)。2021年3月,南(nán)京大(dà)學醫學院吳喜林等人在Blood Cancer Journal期刊發表論文,報道了AAV編碼第三代CAR基因可以充分(fēn)重編程免疫效應細胞産生(shēng)體(tǐ)内CAR-T細胞。在這項工(gōng)作中(zhōng),他們證明了AAV在體(tǐ)内誘導CAR-T細胞的概念,但他們也表示了對攜帶CAR基因的AAV的非特異性的擔憂。除了病毒載體(tǐ)的非特異性外(wài),病毒載體(tǐ)的另一(yī)個普遍擔憂的安全問題是其可能導緻基因在染色體(tǐ)中(zhōng)的随機插入。
展望未來
目前,上述這些研究隻是體(tǐ)内原位誘導CAR-T細胞的開(kāi)始。要想實現臨床應用,還需要更多的努力來監測T細胞在體(tǐ)内的編輯和擴增狀态。未來可以通過精确快速的基因編輯工(gōng)具如CRISPR加速體(tǐ)内CAR-T細胞的臨床應用。結合基因編輯工(gōng)具和CAR基因的未來應用将加速體(tǐ)内CAR-T細胞的臨床應用。納米載體(tǐ)遞送設計的CAR-結構和基因編輯工(gōng)具可以誘導具有多種功能的CAR-T細胞在體(tǐ)内形成,以克服當前CAR-T細胞的障礙,如相關毒性作用、免疫抑制微環境和複雜(zá)的制造過程。