通用型細(xì)胞治療研究進(jìn)展
CAR-T細(xì)胞治療以它獨(dú)特的靶向療法，為癌癥患者帶來新的希望。目前已上市的10款CAR-T藥物，主要是針對CD19或BCMA的自體CAR-T細(xì)胞移植治療，據(jù)統(tǒng)計(jì)目前總共僅治療35000余例患者，這相較于全球的患者總數(shù)而言簡直是九牛一毛。最重要的一個原因就是個性化定制導(dǎo)致價(jià)格都不親民。此外，免疫細(xì)胞療法目前均為自體移植治療，因此臨床治療也面臨著制備時(shí)間長，患者橋接治療后需要清淋、恢復(fù)至適合回輸CAR-T的身體狀態(tài)。更重要的是部分患者由于自身免疫和化療影響，自體T細(xì)胞會出現(xiàn)耗竭、衰老以及功能缺陷的情況，在體外并不足以制備足夠的CAR-T細(xì)胞，從而影響最終治療效果。細(xì)胞治療產(chǎn)業(yè)正快速實(shí)現(xiàn)技術(shù)迭代并走向商業(yè)化，以應(yīng)對龐大的市場需求。特別是底層技術(shù)病毒載體及高效基因編輯存在技術(shù)壁壘，面臨研發(fā)周期長、生產(chǎn)成本高、轉(zhuǎn)化率低等痛點(diǎn)，導(dǎo)致產(chǎn)能受限和價(jià)格高昂，致使其商業(yè)化之路極具挑戰(zhàn)。因此，開發(fā)通用型細(xì)胞產(chǎn)品尤為重要。
為了能讓更多的患者受益于免疫細(xì)胞療法，研究者們?nèi)缃裾陂_發(fā)安全有效的異體移植免疫細(xì)胞，進(jìn)行通用型CAR-免疫細(xì)胞的制備。這類產(chǎn)品的成功研發(fā)，將大大降低生產(chǎn)成本，縮短生產(chǎn)時(shí)間并且能夠更好地保證產(chǎn)品療效，讓更多的患者受益。免疫細(xì)胞異體移植最重要的挑戰(zhàn)是移植物抗宿主?。℅vHD）以及宿主抗移植物反應(yīng)（HvGR），針對這一挑戰(zhàn)，研究者們主要從以下方面進(jìn)行解決[1]：
1.T細(xì)胞可以通過敲除TRAC，破壞GvHD，其它額外的基因編輯可以抵抗宿主排斥，比如移植物MHC-I相關(guān)的位點(diǎn)的修飾（B2M-HLA I）；也可以通過阿侖珠單抗等聯(lián)合用藥抑制CD52靶點(diǎn)，逃逸異體NK細(xì)胞的殺傷[2]。
2.選擇來自健康供者的γδT細(xì)胞，NK細(xì)胞等可以避免或降低GvHD。
基于以上理論，我們概述了研究者們對通用型細(xì)胞治療的研究進(jìn)展：
研究者使用CRISPR-Cas9將CD19-CAR定點(diǎn)整合進(jìn)TRAC位點(diǎn)，目的是敲除供體細(xì)胞的TCR并同時(shí)引進(jìn)靶向CD19的特異性CAR分子，使得移植通用型CAR-T細(xì)胞避免了GvHD，同時(shí)CD19-CAR在天然TCR啟動子下進(jìn)行表達(dá)，這一基因工程改造加強(qiáng)了CAR-T細(xì)胞的功能，更好地控制pre-B-ALL的疾病進(jìn)展[3]。然而其中也存在著相關(guān)的問題，如在‘UCART19’治療的21個病人中，有14例患者在輸注后28天獲得完全緩解或伴隨不完全血液回復(fù)的完全緩解，但是其中4例未接受靶向CD52的阿侖珠單抗治療的患者體內(nèi)并未出現(xiàn)明顯的UCART19擴(kuò)增[2]。因此異體CAR-T的宿主排斥反應(yīng)仍然是一個主要因素。避免異體細(xì)胞受到宿主的排斥主要方法是阻止自體免疫細(xì)胞將移植細(xì)胞識別為外來細(xì)胞從而發(fā)生殺傷作用。如Caribou bioscience公司的CB011，CB012系列均通過敲除供體細(xì)胞B2M的同時(shí)，插入B2M-HLA-E，用以逃逸宿主T淋巴細(xì)胞和NK細(xì)胞的攻擊。也有研究者通過基因工程構(gòu)建了一個同種免疫防御受體（ADR），它能夠選擇性地識別4-1BB，4-1BB是激活的淋巴細(xì)胞表面短暫上調(diào)的一個細(xì)胞表面受體，表達(dá)ADR的CAR-T細(xì)胞能夠在體內(nèi)體外均可有效抵抗同種異體反應(yīng)性T細(xì)胞，在血液瘤以及固體瘤小鼠模型中，表達(dá)ADR的異體CD19-CAR-T治療均顯示持久的腫瘤消除[4]。這一方法或在將來對于通用型CAR-T的研發(fā)有著很好的前景。
圖1 通用型CAR-T治療策略[8]
二、通用型NK和CAR-NK細(xì)胞
研究發(fā)現(xiàn)，相比較于外周血干細(xì)胞移植，接受異體臍帶血移植的患者體內(nèi)促炎性細(xì)胞因子釋放水平較低，顯著降低GvHD[5]。其他來源比如誘導(dǎo)多功能干細(xì)胞獲得的免疫效應(yīng)細(xì)胞也在進(jìn)行相關(guān)探索研究。
NK細(xì)胞是一種細(xì)胞毒性細(xì)胞，在對抗病毒感染或細(xì)菌感染或損傷的細(xì)胞的先天免疫反應(yīng)中發(fā)揮重要作用。由于其不通過識別異體HLA發(fā)揮殺傷功能，不會引起GvHD，NK細(xì)胞具有作為異體細(xì)胞免疫療法的潛力。NK細(xì)胞的活化受多種跨膜受體調(diào)控，包括活化受體、抑制受體、細(xì)胞因子受體和趨化因子受體。MHC下調(diào)是腫瘤細(xì)胞的一個共同特征，它為NK細(xì)胞提供了一種激活和殺傷機(jī)制。NK細(xì)胞表面抑制性殺傷免疫球蛋白受體KIR同MHC-I下調(diào)的腫瘤細(xì)胞結(jié)合時(shí)，NK抑制性信號減弱，從而誘發(fā)NK細(xì)胞的殺傷功能。NK細(xì)胞表面抑制性受體CD94（NKG2A或NKG2C異二聚體）均可識別非經(jīng)典的HLA-E分子，惡性腫瘤或病毒感染的細(xì)胞可以通過該分子途徑逃逸免疫系統(tǒng)的殺傷。而NKG2C的激活信號可以激活NK細(xì)胞發(fā)揮殺傷性功能，因此NKG2C陽性的NK細(xì)胞可以更好地使NK細(xì)胞抵抗HLA-E陽性腫瘤的逃逸。另外，CAR-NK除了具有NK細(xì)胞的自然殺傷能力外，還可通過CAR分子特異性識別腫瘤抗原，發(fā)揮抗腫瘤作用[6]。但是異體NK細(xì)胞仍然容易受到宿主免疫系統(tǒng)的異體排斥。最常用的方案是通過基因敲除NK細(xì)胞中HLA-I類分子（B2M基因）并表達(dá)單鏈HLA-E分子，用以逃逸宿主T細(xì)胞、NK和巨噬細(xì)胞的殺傷，并且也能防止移植的NK細(xì)胞自相殘殺[7]。
圖2 通用型NK細(xì)胞策略[7]
三、通用型γδT和CAR-γδT細(xì)胞
T細(xì)胞根據(jù)TCR不同而分為αβT細(xì)胞和γδT細(xì)胞兩大類。人外周血淋巴細(xì)胞以αβT細(xì)胞為主，γδT細(xì)胞一般僅占1%-5%。雖然γδT細(xì)胞占比少，但是γδT細(xì)胞可以通過其細(xì)胞表面的NK細(xì)胞受體，ADCC效應(yīng)及其分泌的細(xì)胞因子（IFN-γ，TNF-α）等方式直接殺傷腫瘤細(xì)胞；且γδT細(xì)胞還可以充當(dāng)抗原提呈細(xì)胞激活αβT細(xì)胞，或由4-1BB共刺激途徑誘導(dǎo)NK細(xì)胞的抗腫瘤細(xì)胞毒性等，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對腫瘤的間接殺傷。且γδT細(xì)胞在同種異體細(xì)胞移植時(shí)不會存在GvHD風(fēng)險(xiǎn)，因此安全性更高。而CAR-γδT除了具有天然的抗腫瘤作用外，還能通過CAR分子進(jìn)一步特異性識別腫瘤相關(guān)抗原，發(fā)揮直接殺傷腫瘤作用。
圖3 γδT細(xì)胞抗腫瘤機(jī)制[9]
深圳細(xì)胞谷在針對NK、CAR-NK、γδT和CAR-γδT制備工藝上都實(shí)現(xiàn)了突破，尤其是在CAR-NK上，感興趣的讀者可回顧20231202期的科研賦能，也歡迎廣大讀者們與我司進(jìn)行交流與指導(dǎo)，共同推動新型通用型細(xì)胞產(chǎn)品問世！
參考文獻(xiàn)
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[9] Yuan Song, et al. Targeting Cytokine Signals to Enhance γδT Cell-Based Cancer Immunotherapy. Front. Immunol., (2022)
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