CAR-T細胞療法2019最新(xīn)研究進展

正如所有(yǒu)的技(jì )術一樣，CAR-T技(jì )術也經曆一個漫長(cháng)的演化過程，正是在這一系列的演化過程中(zhōng)，CAR-T技(jì )術逐漸走向成熟。

這種新(xīn)的治療策略的關鍵之處在于識别靶細胞的被稱作(zuò)嵌合抗原受體(tǐ)（chimeric antigen receptor, CAR）的人工(gōng)受體(tǐ)，而且在經過基因修飾後，病人T細胞能(néng)夠表達這種CAR。在人體(tǐ)臨床試驗中(zhōng)，科(kē)學(xué)家們通過一種類似透析的過程提取出病人體(tǐ)内的一些T細胞，然後在實驗室對它們進行基因修飾，将編碼這種CAR的基因導入，這樣這些T細胞就能(néng)夠表達這種新(xīn)的受體(tǐ)。這些經過基因修飾的T細胞在實驗室進行增殖，随後将它們灌注回病人體(tǐ)内。這些T細胞利用(yòng)它們表達的CAR受體(tǐ)結合到靶細胞表面上的分(fēn)子，而這種結合觸發一種内部信号産(chǎn)生，接着這種内部信号如此強效地激活這些T細胞以至于它們快速地摧毀靶細胞。

近年來，CAR-T免疫療法除了被用(yòng)來治療急性白血病和非霍奇金淋巴瘤之外，經改進後，也被用(yòng)來治療實體(tǐ)瘤、自身免疫疾病、HIV感染和移植排斥等疾病，具(jù)有(yǒu)更廣闊的應用(yòng)空間。基于此，針對CAR-T細胞療法取得的最新(xīn)進展，小(xiǎo)編進行一番盤點，以飨讀者。

doi:10.1038/s41591-019-0421-7

CAR T療法近日取得了重大突破，來自北京大學(xué)腫瘤醫(yī)院的朱軍教授團隊和南加州大學(xué)Si-Yi Chen教授團隊合作(zuò)在Nature Medicine上發表了最新(xīn)研究，表明他(tā)們的新(xīn)方法可(kě)以消除CAR T療法的嚴重副作(zuò)用(yòng)，使得這種療法更加安(ān)全。

圖片來自doi:10.1038/s41591-019-0421-7。

“這是一個重大突破。”南加州大學(xué)Norris癌症綜合中(zhōng)心的Si-Yi Chen教授說道。“我們創造了一個全新(xīn)的CAR 分(fēn)子，可(kě)以有(yǒu)效殺傷癌細胞，但是發揮作(zuò)用(yòng)的速度更慢，毒副作(zuò)用(yòng)更小(xiǎo)。”在25名(míng)淋巴瘤病人身上進行的實驗表明這種改進版的CAR T療法不會産(chǎn)生嚴重副作(zuò)用(yòng)。盡管這項研究的目的是測試這種CAR T 療法的安(ān)全性，但是11名(míng)接受常規劑量治療的病人中(zhōng)有(yǒu)6名(míng)病人已經進入完全消退期。

CAR T療法通過将病人血液中(zhōng)的T細胞分(fēn)離後進行工(gōng)程化處理(lǐ)，使其表面攜帶嵌合抗原受體(tǐ)（chimeric antigen receptors， CARs），随後這些細胞被回輸到病人血液中(zhōng)，它們可(kě)以識别并殺傷癌細胞。這種療法已經被FDA批準一年多(duō)，事實證明它是一部分(fēn)白血病和淋巴瘤病人的救命稻草(cǎo)，給那些瀕臨死亡的病人帶來了持久的疾病消退。但是這種療法常常會産(chǎn)生嚴重甚至緻命的副作(zuò)用(yòng)。這些副作(zuò)用(yòng)主要由于CAR T細胞在血液中(zhōng)快速增殖并釋放大量細胞因子産(chǎn)生，嚴重的細胞因子釋放綜合征會導緻緻命的多(duō)器官損傷和腦水腫。

而在這個最新(xīn)的CAR版本中(zhōng)，研究人員調整了CAR 的序列和形狀，使得這些CAR T細胞可(kě)以殺傷癌細胞，但是産(chǎn)生的細胞因子更少，增殖速度更慢，因此血液有(yǒu)足夠的時間清除細胞因子。

“這個改進版的CAR T細胞可(kě)以在病人體(tǐ)内增殖并分(fēn)化為(wèi)記憶細胞，因此會産(chǎn)生強烈而持久的抗癌效應，同時我不會引起毒副作(zuò)用(yòng)。”Chen說道。“毒副作(zuò)用(yòng)是現在CAR T療法面臨的最大問題，我們希望這種改進版的CAR T療法可(kě)以用(yòng)于治療門診病人。”

doi:10.1073/pnas.1817147116

1989年，比利時布魯塞爾自由大學(xué)的兩名(míng)本科(kē)生被要求測試駱駝的冷凍血清，偶然間發現了一類以前未知的抗體(tǐ)。它是人體(tǐ)抗體(tǐ)的小(xiǎo)型化版本，僅由兩條重蛋白鏈組成，而不是由兩條輕鏈和兩條重鏈組成。正如他(tā)們最終報道的那樣，這類抗體(tǐ)的存在不僅在駱駝中(zhōng)得到證實，而且也在美洲駝和羊駝中(zhōng)得到證實。

嵌合抗原受體(tǐ)(CAR)-T細胞療法具(jù)有(yǒu)很(hěn)高的治療血癌的前景，它通過對患者自身的T細胞進行基因改造，使得它們更好地攻擊癌細胞。比如，達納-法伯/波士頓兒童癌症癌症與血液疾病中(zhōng)心當前正在利用(yòng)CAR-T細胞療法治療複發性急性淋巴細胞白血病（ALL）。但是，CAR-T細胞并不擅長(cháng)清除實體(tǐ)瘤。人們在實體(tǐ)瘤上很(hěn)難找到可(kě)以作(zuò)為(wèi)安(ān)全靶标的癌症特異性蛋白。實體(tǐ)瘤也受到胞外基質(zhì)和免疫抑制分(fēn)子的保護，其中(zhōng)胞外基質(zhì)是一種起着屏障作(zuò)用(yòng)的蛋白網絡，免疫抑制分(fēn)子削弱T細胞攻擊。

30年後，在一項新(xīn)的研究中(zhōng)，來自美國(guó)波士頓兒童醫(yī)院和麻省理(lǐ)工(gōng)學(xué)院的研究人員發現這些微型抗體(tǐ)（mini-antibody）經進一步縮小(xiǎo)後可(kě)形成所謂的納米抗體(tǐ)(nanobody)，可(kě)能(néng)有(yǒu)助于解決癌症領域的一個問題:讓CAR-T細胞療法在實體(tǐ)瘤中(zhōng)發揮作(zuò)用(yòng)。相關研究結果于2019年4月1日在線(xiàn)發表在PNAS期刊上，論文(wén)标題為(wèi)“Nanobody-based CAR T cells that target the tumor microenvironment inhibit the growth of solid tumors in immunocompetent mice”。論文(wén)通訊作(zuò)者為(wèi)波士頓兒童醫(yī)院細胞與分(fēn)子醫(yī)學(xué)項目免疫學(xué)家Hidde Ploegh博士。論文(wén)第一作(zuò)者是波士頓兒童醫(yī)院細胞與分(fēn)子醫(yī)學(xué)項目的研究生Yushu Joy Xie。

通過在兩種不同的黑色素瘤小(xiǎo)鼠模型中(zhōng)進行測試，這些基于納米抗體(tǐ)的CAR-T細胞殺死腫瘤細胞，顯著減緩腫瘤生長(cháng)并改善這些小(xiǎo)鼠的存活，并且沒有(yǒu)産(chǎn)生明顯的副作(zuò)用(yòng)。Ploegh認為(wèi)這些經過基因改造的T細胞通過多(duō)種因素發揮作(zuò)用(yòng)。它們對腫瘤組織造成損傷，而這往往會刺激炎症免疫反應。靶向EIIIB可(kě)能(néng)以一種減少腫瘤血液供應的方式損害血管，同時讓它們對癌症藥物(wù)更具(jù)滲透性。

doi:10.1084/jem.20182375

當癌症從機體(tǐ)免疫系統中(zhōng)逃逸時，我們的防禦系統就會變得無能(néng)為(wèi)力無法有(yǒu)效抵禦癌症，嵌合抗原受體(tǐ)T細胞（CAR T細胞）或許就能(néng)展現出一種潛在的免疫療法，其能(néng)有(yǒu)效應對腫瘤，但某些患者疾病的複發往往給當前的療法提出了巨大挑戰，近日，來自巴斯德(dé)研究所等機構的科(kē)學(xué)家們通過研究鑒别出了CAR T細胞的精(jīng)确功能(néng)，或能(néng)優化未來癌症的治療手段，相關研究刊登于國(guó)際雜志(zhì)The Journal of Experimental Medicine上。

圖片來自圖片來源：tasnimnews.com。

研究人員首次觀察到了CAR T細胞抵禦腫瘤的過程，利用(yòng)新(xīn)型高分(fēn)辨率體(tǐ)内成像技(jì )術，研究者觀察到了淋巴瘤小(xiǎo)鼠的骨髓組織，這就能(néng)幫助他(tā)們調查CAR T細胞的整體(tǐ)行為(wèi)并實時分(fēn)析CAR T細胞和腫瘤之間的相互作(zuò)用(yòng)。即使CAR T細胞相比其它細胞而言更具(jù)活性，但研究者指出，一般而言，一種CAR T細胞能(néng)夠直接在識别靶點大約25分(fēn)鍾内疚能(néng)殺滅腫瘤細胞。

研究者Philippe Bousso說道，基于實驗性數據的數學(xué)模拟技(jì )術證實，CAR T細胞的效率在于它們會直接參與并殺滅癌細胞而不是将其它免疫細胞招募至腫瘤部位，此外，能(néng)夠浸潤到骨髓中(zhōng)的CAR T細胞數量或在治療效率上也扮演着關鍵角色。然而目前細胞浸潤的一個主要障礙就是，血液中(zhōng)的CAR T細胞能(néng)夠遇到腫瘤細胞和表達CD19的B淋巴細胞；研究者還觀察到，CAR T細胞能(néng)形成細胞聚集物(wù)，其會被困在肺循環中(zhōng)，抑制其遷移到腫瘤位點，因此在注射CAR T細胞之前降低表達CD19細胞的水平或許就能(néng)夠改善小(xiǎo)鼠的總體(tǐ)存活率。

研究者還發現，細胞活性水平的差異還依賴于其解剖部位，骨髓中(zhōng)CAR T細胞的活性要明顯強于其它腫瘤位點，比如淋巴結等，這就使其能(néng)夠對腫瘤細胞施加選擇性壓力并促進無法表達CD19的細胞出現。最後研究者Philippe Bousso總結道，通過識别能(néng)夠發揮作(zuò)用(yòng)的CAR T細胞的優缺點或許就能(néng)幫助開發新(xīn)型策略來利用(yòng)CAR T細胞的活性有(yǒu)效治療癌症患者。

doi:10.1126/scitranslmed.aav1648

盡管CAR-T細胞在治療白血病和淋巴瘤方面聲名(míng)鵲起，但科(kē)學(xué)家們如今證實它們能(néng)夠治療其他(tā)疾病。系統性紅斑狼瘡是一種自身免疫疾病。在自身免疫疾病中(zhōng)，B細胞産(chǎn)生的自身抗體(tǐ)導緻其他(tā)的免疫細胞攻擊多(duō)種組織。科(kē)學(xué)家們和臨床醫(yī)生試圖通過清除B細胞來治療狼瘡，但沒有(yǒu)取得成功。

在一項新(xīn)的研究中(zhōng)，來自美國(guó)田納西州大學(xué)健康科(kē)學(xué)中(zhōng)心的研究人員報道利用(yòng)經過基因修飾表達靶向CD19的嵌合抗原受體(tǐ)（CAR）的T細胞殺死兩種狼瘡小(xiǎo)鼠模型中(zhōng)的B細胞。這種療法根除B細胞産(chǎn)生的自身抗體(tǐ)并延長(cháng)這些小(xiǎo)鼠的生命。相關研究結果發表在2019年3月6日的Science Translational Medicine期刊上，論文(wén)标題為(wèi)“Sustained B cell depletion by CD19-targeted CAR T cells is a highly effective treatment for murine lupus”。論文(wén)通訊作(zuò)者為(wèi)田納西州大學(xué)健康科(kē)學(xué)中(zhōng)心分(fēn)子免疫學(xué)家Marko Radic。

這些研究人員從已顯示出疾病迹象的兩種不同的狼瘡小(xiǎo)鼠模型中(zhōng)純化出T細胞。他(tā)們随後将一個基因導入這些T細胞中(zhōng)，這樣它們就表達一種靶向CD19的CAR受體(tǐ)。他(tā)們在體(tǐ)外對這些經過基因修飾的T細胞進行大量培養并将它們注射回這些小(xiǎo)鼠體(tǐ)内。他(tā)們證實相比于對照小(xiǎo)鼠，通過CAR-T細胞清除CD19陽性B細胞和自身抗體(tǐ)的小(xiǎo)鼠具(jù)有(yǒu)更長(cháng)的壽命以及更健康的脾髒、腎髒和皮膚。他(tā)們還發現這些被導入的CAR-T細胞可(kě)持續至少一年的時間，并且同時繼續降低B細胞的數量。

doi:10.1182/blood-2018-10-881722

嵌合抗原受體(tǐ)T細胞（CAR-T）療法是癌症治療的新(xīn)支柱，但是，因存在毒副作(zuò)用(yòng)，它的應用(yòng)受到限制。這些毒副作(zuò)用(yòng)包括細胞因子釋放綜合征（CRS）和神經毒性。雖然IL-6R拮抗劑托珠單抗（tocilizumab）被批準用(yòng)于治療CRS，但是目前尚沒有(yǒu)批準的治療與靶向CD19 的CAR-T細胞（CART19）療法相關的神經毒性的方法。近期的數據表明單核細胞和巨噬細胞促進CAR-T細胞治療後的CRS和神經毒性産(chǎn)生。

在一項新(xīn)的研究中(zhōng)，美國(guó)梅奧診所的研究人員研究了将中(zhōng)和GM-CSF（granulocyte-macrophage colony-stimulating factor, 粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子）作(zuò)為(wèi)一種控制CART19細胞相關毒副作(zuò)用(yòng)的潛在策略。他(tā)們證實利用(yòng)lenzilumab中(zhōng)和GM-CSF并不會在體(tǐ)外和體(tǐ)内抑制CART19細胞功能(néng)。相關研究結果發表在2019年2月14日的Blood期刊上，論文(wén)标題為(wèi)“GM-CSF inhibition reduces cytokine release syndrome and neuroinflammation but enhances CAR-T cell function in xenografts”。

再者，在利用(yòng)lenzilumab中(zhōng)和GM-CSF後，在患者來源的異種移植物(wù)中(zhōng)，CART19細胞增殖得到增強，并且對白血病的持久控制得到較好保持。在出現CRS和神經炎症的急性淋巴性白血病異種移植模型中(zhōng)，GM-CSF中(zhōng)和導緻髓樣細胞和T細胞在中(zhōng)樞神經系統中(zhōng)的浸潤減少、神經炎症顯著下降并阻止CRS産(chǎn)生。

最後，這些研究人員在CAR-T細胞制造期間通過CRISPR/Cas9破壞GM-CSF，構建出缺乏GM-CSF的CART19細胞。與正常的CART19細胞相比，這些缺乏GM-CSF的CAR-T細胞維持正常功能(néng)并且在體(tǐ)内具(jù)有(yǒu)增強的抗腫瘤活性，以及提供了總體(tǐ)存活率。

doi:10.1038/s41586-019-0985-x

越來越多(duō)的癌症患者正在接受一種有(yǒu)前景的稱為(wèi)CAR-T細胞療法的新(xīn)療法。在這種療法中(zhōng)，将患者自身的T細胞從體(tǐ)内取出，它們經過基因改造後更好地識别癌細胞。這些經過基因改造的T細胞随後被灌注回患者體(tǐ)内，在那裏它們發起免疫反應以摧毀癌症。CAR-T細胞療法挽救了血癌患者的生命，但是存在一個缺點：由于一種稱為(wèi)T細胞衰竭（T cell exhaustion）的現象，進入實體(tǐ)瘤的T細胞可(kě)能(néng)停止發揮作(zuò)用(yòng)。

圖片來自Nature, 2019, doi:10.1038/s41586-019-0985-x。

如今，在一項新(xīn)的研究中(zhōng)，來自美國(guó)拉霍亞免疫學(xué)研究所（LJI）的研究人員找到了一種抵抗T細胞衰竭并讓CAR-T細胞療法更有(yǒu)效的方法。他(tā)們發現一個稱為(wèi)Nr4a轉錄因子的蛋白家族在調節與T細胞衰竭相關的基因方面起着突出作(zuò)用(yòng)。通過使用(yòng)小(xiǎo)鼠模型，他(tā)們證實利用(yòng)缺乏Nr4a轉錄因子的CAR-T細胞治療小(xiǎo)鼠可(kě)讓腫瘤縮小(xiǎo)和提高生存率。相關研究結果于2019年2月27日在線(xiàn)發表在Nature期刊上，論文(wén)标題為(wèi)“NR4A transcription factors limit CAR T cell function in solid tumours”。論文(wén)通訊作(zuò)者為(wèi)拉霍亞免疫學(xué)研究所信号轉導與基因表達部門的Anjana Rao博士和James P. Scott-Browne博士。

這些研究人員證實Nr4a轉錄因子确實在調節T細胞衰竭中(zhōng)發揮作(zuò)用(yòng)。接受Nr4a缺失的CAR-T細胞輸注的大多(duō)數小(xiǎo)鼠存活下來，而且它們的腫瘤在90天的實驗過程中(zhōng)發生消退并保持較小(xiǎo)的體(tǐ)積。相反，幾乎所有(yǒu)接受具(jù)有(yǒu)天然存在的Nr4a轉錄因子的正常CAR-T細胞輸注的小(xiǎo)鼠在第35天死亡死于它們的腫瘤。

新(xīn)聞來源：Nature Retracts Paper on Delivery System for CAR T Immunotherapy

2018年9月，由美國(guó)貝勒醫(yī)學(xué)院科(kē)學(xué)家領導的27名(míng)研究人員在Nature期刊上發表了一篇标題為(wèi)“A homing system targets therapeutic T cells to brain cancer”的論文(wén)。這篇論文(wén)報道了一種允許免疫細胞胞越過血腦屏障并靶向難以觸及的腦瘤的新(xīn)技(jì )術。在出版後同行評審網站PubPeer上收到50多(duō)條匿名(míng)的評論後，這篇論文(wén)于2019年2月20日被撤回。

在這篇論文(wén)中(zhōng)，貝勒醫(yī)學(xué)院腫瘤學(xué)家Nabil Ahmed、在貝勒醫(yī)學(xué)院從事多(duō)年研究的埃及兒童癌症醫(yī)院57357（Children’s Cancer Hospital Egypt 57357）研究員Heba Samaha及其同事們針對很(hěn)難讓免疫療法中(zhōng)使用(yòng)的免疫細胞到達腦癌的難題提出了一種潛在的解決方案。Ahmed是這篇論文(wén)的通訊作(zuò)者。Samaha是這篇論文(wén)的第一作(zuò)者。這些研究人員報道了利用(yòng)一種“歸巢系統”對T細胞細胞進行改造，使得它們牢固地結合血管表面上的分(fēn)子，并給它們添加一種能(néng)夠識别癌細胞的嵌合抗原受體(tǐ)（CAR），這樣它們在小(xiǎo)鼠中(zhōng)能(néng)夠成功治療膠質(zhì)母細胞瘤，即一種侵襲性的腦癌。

起初，這些發現得到了積極的關注。這項研究在Nature期刊News & Views專欄發表的一篇文(wén)章中(zhōng)進行了讨論，在關聯期刊Nature Immunology上作(zuò)為(wèi)研究亮點加以發表，并獲得了一篇新(xīn)聞稿報道、媒體(tǐ)報道和多(duō)次引用(yòng)。Samaha在這篇新(xīn)聞稿上說道，“這些研究結果是非常鼓舞人心的。我們觀察到在所有(yǒu)接受治療的動物(wù)中(zhōng)，帶有(yǒu)這種歸巢系統和CAR的T細胞讓腫瘤大幅縮小(xiǎo)。”

但是從2018年10月---也就是這篇論文(wén)在線(xiàn)發表幾周後---開始，這篇論文(wén)中(zhōng)有(yǒu)關潛在圖片處理(lǐ)的評論開始出現在PubPeer網站上，這個問題很(hěn)快在社交媒體(tǐ)上引起了科(kē)學(xué)家的注意。

澳大利亞國(guó)立大學(xué)遺傳學(xué)家Gaetan Burgio針對這份論文(wén)手稿發表了一篇廣為(wèi)流傳的推文(wén)，在這篇推文(wén)中(zhōng)，他(tā)指出在這篇論文(wén)中(zhōng)鑒定出的所謂圖片重複的程度是“相當特殊的”。他(tā)告訴《科(kē)學(xué)家》雜志(zhì)，“如果你看一下[PubPeer]上的評論，那麽你會發現差不多(duō)每張圖片都存在重複的說法. . .而且原始數據與這篇論文(wén)中(zhōng)的圖片并不相符。”

在這些評論在PubPeer上發表大約一周後，Nature期刊在這項研究中(zhōng)添加了一個編輯說明，意在提醒讀者該期刊已開始調查對這篇論文(wén)中(zhōng)的數據提出的擔憂。

根據2019年2月20日發布的這份撤回通知，“鑒于這篇論文(wén)中(zhōng)的圖片表示和基礎數據存在問題”，論文(wén)作(zuò)者們正在撤回論文(wén)。在這27名(míng)論文(wén)作(zuò)者中(zhōng)，除了Samaha之外，其他(tā)的論文(wén)作(zuò)者都同意撤回這篇論文(wén)。

Ahmed在發送給《科(kē)學(xué)家》雜志(zhì)的一封電(diàn)子郵件中(zhōng)寫道，“不幸的是，在這篇論文(wén)的幾張圖片的表示和基礎數據中(zhōng)發現了問題。我立即通知了貝勒醫(yī)學(xué)院的研究辦(bàn)公(gōng)室，他(tā)們正在調查這些問題的原因。”

doi:10.1038/s41598-018-38258-z

嵌合抗原受體(tǐ)-T（Chimeric Antigen Receptor-T，CAR-T）細胞療法已經在血液瘤病人身上産(chǎn)生了顯著的療效。但是這個領域存在的挑戰之一就是缺乏檢測免疫效應細胞表面CARs的簡單有(yǒu)效方法。為(wèi)此，近日來自南加州大學(xué)Keck醫(yī)學(xué)院的研究人員開發了一種新(xīn)的基于熒光素酶的方法（研究人員稱之為(wèi)Topanga試驗）去檢測T細胞表面CARs的表達。這個方法利用(yòng)了一種叫做Topanga試劑的重組融合蛋白，由CAR靶标的胞外結構域和海洋熒光素酶或者其衍生物(wù)組成。

這個方法涉及将表達CAR的細胞與Topanga試劑共同孵育、幾次洗滌以及熒光檢測。這個方法可(kě)以檢測基于免疫球蛋白或者非免疫球蛋白抗原結合結構域的CARs。

研究人員還發現在Topanga試劑上加上一個表位标簽不僅可(kě)以實現一步純化過程，還使得這個試劑可(kě)以通過流式細胞術來檢測CARs細胞。同時，包含分(fēn)泌的Topanga試劑的上清液可(kě)以不經任何蛋白純化直接用(yòng)于生物(wù)發光檢測或者是流式細胞術檢測。

基于此，研究人員認為(wèi)Topanga試驗是一種高度敏感、高度特異性、方便、實惠而功能(néng)齊全的檢測CARs的新(xīn)方法。

doi:10.1126/scisignal.aap9777

科(kē)學(xué)家們在過去十年中(zhōng)在開發一種新(xīn)型的抗癌療法——免疫治療中(zhōng)取得了巨大的成功，這是一種通過激活人體(tǐ)自身免疫系統來攻擊癌細胞的療法。其中(zhōng)一種免疫治療叫做嵌合抗原受體(tǐ)（CAR）T細胞療法，已經在某些癌症病人身上取得了喜人的療效，而兩種CAR T細胞療法（Kymriah和Yescarta）已經被美國(guó)FDA批準用(yòng)于治療急性成淋巴細胞性白血病和大B細胞淋巴瘤。盡管取得了如此巨大的成功，但是科(kē)學(xué)家們仍然沒有(yǒu)完全搞清楚CAR T細胞發揮功能(néng)的機制。而近日一個由莫菲特癌症研究中(zhōng)心的研究人員完成的最新(xīn)研究解決了這個問題，并闡明了CAR T細胞發揮作(zuò)用(yòng)的具(jù)體(tǐ)機制，相關研究成果于近日發表在《Science Signaling》上。

圖片來源：Sci Signal。

考慮到CAR T細胞療法的使用(yòng)越來越廣泛，莫菲特的研究人員認為(wèi)明白這些療法在病人體(tǐ)内發揮作(zuò)用(yòng)的具(jù)體(tǐ)機制至關重要。為(wèi)了更好地明白CAR T細胞如何發揮效應，來自莫菲特的一個多(duō)學(xué)科(kē)研究小(xiǎo)組使用(yòng)了一系列基于蛋白組學(xué)的手段去比較靶向癌細胞上相同分(fēn)子但是胞内設計和抗癌活性不同的CAR T細胞。研究人員發現第二代和第三代受體(tǐ)可(kě)以結合一系列分(fēn)子，其中(zhōng)一些甚至是功能(néng)相反的。重要的是，隻有(yǒu)第二代CARs能(néng)夠刺激類似于自然版本的CD3ζ的表達。研究人員發現第二代受體(tǐ)的這個活性依賴于胞内區(qū)域的結構設計，而與共刺激分(fēn)子受體(tǐ)或者是結合區(qū)域的結構無關。此外，通過詳細的磷酸蛋白組學(xué)分(fēn)析，研究人員發現與第三代受體(tǐ)相比，第二代受體(tǐ)能(néng)夠更有(yǒu)效地激活下遊信号分(fēn)子。

“這些結果表明第二代CARs可(kě)以激活其它來源的CD3信号，這也許導緻了更強烈的信号和更有(yǒu)效的抗癌效應。”領導該研究的莫菲特免疫學(xué)系副教授Daniel Abate-Daga博士說道。該研究團隊希望他(tā)們的研究可(kě)以讓研究人員對CARs有(yǒu)更深入的了解，從而改善CAR的設計和抗癌活性。通過系統分(fēn)析與CARs相互作(zuò)用(yòng)的信号蛋白及不同CARs結構激活的信号通路，研究人員可(kě)以提供新(xīn)工(gōng)具(jù)用(yòng)于開發功能(néng)更可(kě)控的新(xīn)受體(tǐ)。

新(xīn)聞來源：Researchers identify new strategies that may improve CAR-T cell therapy

在一項新(xīn)的研究中(zhōng)，梅約診所血液學(xué)者Saad Kenderian及其團隊開發出一種新(xīn)的策略，它可(kě)能(néng)改善嵌合抗原受體(tǐ)（CAR）T細胞（CAR-T細胞）療法在治療癌症中(zhōng)的表現。他(tā)們在美國(guó)聖地亞哥(gē)舉辦(bàn)的2018年美國(guó)血液學(xué)會年會上介紹了他(tā)們的臨床前研究結果。

Kenderian實驗室博士後研究員Reona Sakemura博士說，“在CAR-T細胞治療中(zhōng)，醫(yī)生會提取出患者的T細胞，對它們進行基因修飾，從而使得它們能(néng)夠識别和抵抗癌症。一旦将這些經過基因修飾的T細胞重新(xīn)灌注回患者體(tǐ)内，它們就尋找和最終殺死癌細胞。”

Sakemura說，CAR-T細胞療法的反應率因疾病而異。比如，在B細胞急性淋巴細胞白血病（B cell acute lymphoblastic leukemia）中(zhōng)，相比于常規的化療，CAR-T細胞療法的反應率在90%以上。在淋巴瘤和慢性淋巴細胞白血病等其他(tā)血癌中(zhōng)，CAR-T細胞療法的反應率仍然很(hěn)低。

為(wèi)了提高CAR-T細胞治療這些癌症的有(yǒu)效性，Sakemura及其同事們開發出一項策略，即将CAR-T細胞療法與一種靶向 “AXL”蛋白的藥物(wù)聯合使用(yòng)。這種蛋白存在于癌症表面上和癌症微環境内部。這種稱為(wèi)“TP-0903”的藥物(wù)不僅能(néng)夠殺死癌細胞，而且還會增強CAR-T細胞攻擊癌細胞的效力，從而潛在地降低與CAR-T細胞治療相關的毒性。

doi:10.1056/NEJMoa1804980

在一項利用(yòng)tisagenlecleucel（商(shāng)品名(míng)為(wèi)KYMRIAH，一種CAR-T細胞療法）開展 的II期臨床試驗中(zhōng)，一個國(guó)際研究小(xiǎo)組評價了利用(yòng)這種CAR-T細胞療法治療93名(míng)患有(yǒu)複發性或難治性DLBCL患者的療效和安(ān)全性。他(tā)們發現52%的患者對這種療法反應良好，其中(zhōng)的40%的人完全緩解，12%的人部分(fēn)緩解。相關研究結果于2018年12月1日在線(xiàn)發表在New England Journal of Medicine期刊上，論文(wén)标題為(wèi)“Tisagenlecleucel in Adult Relapsed or Refractory Diffuse Large B-Cell Lymphoma”。

在這些93名(míng)患者中(zhōng)，在治療1年後，65%的患者沒有(yǒu)複發，包括79%的完全緩解者。在這項稱為(wèi)JULIET或NCT02445248的臨床試驗中(zhōng)，患者中(zhōng)位無進展生存率尚未達标。在這次臨床試驗中(zhōng)，沒有(yǒu)人死于這種治療。

論文(wén)共同作(zuò)者、美國(guó)芝加哥(gē)大學(xué)醫(yī)學(xué)院細胞治療項目主任、醫(yī)學(xué)教授Michael Bishop博士說，來自JULIET臨床試驗的更多(duō)的有(yǒu)希望的數據“導緻美國(guó)食品藥品管理(lǐ)局（FDA）在2018年5月1日批準利用(yòng)tisagenlecleucel用(yòng)于治療DLBCL”，“我們當前的結果表明這是具(jù)有(yǒu)提供長(cháng)期益處的潛力的一個積極的迹象。”

Bishop說，“總的來說，這是非常令人興奮的。在治療12個月後的癌症複發是非常少見的。我們的第一位患者，在2016年5月接受治療，已返回工(gōng)作(zuò)兩年半了。這項臨床試驗表明CAR-T細胞療法能(néng)夠提供較高的持久緩解率。”

doi:10.1016/j.cell.2018.10.001

美國(guó)範德(dé)堡大學(xué)免疫生物(wù)學(xué)教授Jeffrey Rathmell博士和他(tā)的同事們之前已證實細胞燃料葡萄糖在促進炎症和清除病原體(tǐ)的T細胞的活化和功能(néng)中(zhōng)起着重要的作(zuò)用(yòng)。

在一項新(xīn)的研究中(zhōng)，Rathmell團隊将他(tā)們的注意力轉向另一種主要的燃料：谷氨酰胺。他(tā)們證實谷氨酰胺會啓動一種代謝(xiè)信号通路，這種通路促進一些T細胞發揮功能(néng)，并且抑制其他(tā)的T細胞發揮功能(néng)。相關研究結果于2018年11月1日在線(xiàn)發表在Cell期刊上，論文(wén)标題為(wèi)“Distinct Regulation of Th17 and Th1 Cell Differentiation by Glutaminase-Dependent Metabolism”。

圖片來自Cell, doi:10.1016/j.cell.2018.10.001。

這些研究人員原本期待抑制谷氨酰胺代謝(xiè)就像阻斷葡萄糖代謝(xiè)那樣阻止T細胞的活化和功能(néng)。他(tā)們使用(yòng)一種藥物(wù)抑制谷氨酰胺代謝(xiè)第一步中(zhōng)的谷氨酰胺酶（glutaminase）。他(tā)們還研究了谷氨酰胺酶編碼基因遭到靶向剔除的小(xiǎo)鼠。他(tā)們吃驚地發現在這些小(xiǎo)鼠中(zhōng)，某些T細胞---即那些介導抗病毒反應和抗癌反應的T細胞---在谷氨酰胺酶活性缺乏的情形下表現得更好。其他(tā)的參與炎性疾病和自身免疫疾病的T細胞表現得比較差。

Rathmell說，這些研究結果與之前的針對癌細胞中(zhōng)谷氨酰胺代謝(xiè)的研究相吻合。Rathmell說，“這種抑制谷氨酰胺酶的化合物(wù)在某種腫瘤中(zhōng)有(yǒu)效，在其他(tā)腫瘤中(zhōng)不起作(zuò)用(yòng)。這項研究發現的結果是對T細胞也是這樣的：一些T細胞需要這種通路，一些T細胞不需要這種通路。如果我們阻斷這種通路，引發自身免疫反應的T細胞表現不佳，但是具(jù)有(yǒu)抗癌作(zuò)用(yòng)的T細胞表現得更好。”

這些研究人員在過敏性哮喘、炎症性腸病和慢性移植物(wù)抗宿主病的小(xiǎo)鼠模型中(zhōng)證實了清除谷氨酰胺酶活性可(kě)阻止炎症和疾病産(chǎn)生。這種谷氨酰胺酶抑制劑具(jù)有(yǒu)顯著的安(ān)全性，有(yǒu)望改變用(yòng)途用(yòng)于潛在地治療一系列炎性疾病和自身免疫疾病。

為(wèi)了研究抑制谷氨酰胺酶對介導抗癌反應的T細胞的影響，這些研究人員在接受CAR（嵌合抗原受體(tǐ)）T細胞（CAR-T細胞）免疫療法的小(xiǎo)鼠模型中(zhōng)使用(yòng)這種谷氨酰胺酶抑制劑。CAR-T細胞是經過基因改造後特異性地識别癌細胞的T細胞，具(jù)有(yǒu)癌症殺傷能(néng)力。在這種小(xiǎo)鼠模型中(zhōng)，他(tā)們發現接受這種谷氨酰胺酶抑制劑治療能(néng)夠增強CAR-T細胞的功能(néng)，但是這種增強的功能(néng)在一段時候後會丢失。較短地接觸這種谷氨酰胺酶抑制劑可(kě)改善CAR-T細胞的功能(néng)，而且CAR-T細胞能(néng)夠持續存在更長(cháng)的時間。