CAR-T细胞疗法的最新研究成果

　　2016年08月31日讯 CAR T细胞疗法（CAR-T）概念在二十世纪八十年代晚期首次被人们提出作为一种抗癌策略，但是技术上的挑战阻止着将它转化为临床上成功的疗法。然而，从2011年以来，用于治疗B细胞白血病和淋巴瘤---在这两种癌症中，病人的健康B细胞变成癌细胞---的实验性CAR-T细胞疗法在所有标准疗法都不能够治疗好的一些病人体内取得成功。

　　利用新型CAR-T免疫疗法治疗实体瘤

　　在一项新的研究中，来自美国宾夕法尼亚大学的研究人员描述了他们经过基因修饰设计出一种识别一种组合物--由一种已知的癌症相关表面蛋白和一种癌症相关糖分子组成---的CAR能够用于CAR-T免疫疗法中以便治疗一系列实体瘤。他们在胰腺癌模式小鼠体内证实了这种新的CAR-T疗法的有效性。

　　在这项研究中，Posey、论文共同通信作者Laura Johnson博士和来自美国芝加哥大学和丹麦哥本哈根大学的同事们构建出表达特定CAR的CAR-T细胞，其中这种CAR特异性地识别粘蛋白1（MUC1）上截断的糖分子。MUC1蛋白在正常的细胞表面上并不存在，但在很多类型的实体瘤和白血病的癌细胞表面上大量存在。

　　当将这些CAR-T细胞注射回白血病或胰腺癌小鼠体内后，这些肿瘤都萎缩了，而且在大多数小鼠中被消除了，从而导致存活期增加。在接受CAR-T治疗后，胰腺癌小鼠仍然活了113天；然而，在接受不能够靶向识别具有截断的糖分子的MUC1蛋白的CAR-T治疗的小鼠当中，在这项实验结束时，仅有三分之一的小鼠存活下来。重要的是，这些经过基因修饰的CAR-T不能够伤害正常的人细胞，也不能够伤害不具有这种异常糖分子的细胞。

　　这些发现提示着靶向识别在正常组织和实体瘤中发现的蛋白上存在的异常的癌症特异性糖分子可能成为一种治疗实体瘤的新免疫疗法。这种肿瘤组合识别能力可能导致人们在未来为癌症患者开发出一种安全的有效的疗法。

　　利用表达CAR的调节性T细胞阻止移植排斥

　　在一项新的研究中，来自加拿大英属哥伦比亚大学的研究人员开发出一种基因疗法，它对一类被称作调节性T细胞（T regulatory cells, Tregs）的免疫细胞进行编程，从而保护移植组织免受病人免疫系统的排斥。

　　论文通信作者Megan Levings博士说，“随着进一步研究，Tregs有可能作为一种活体药物阻止移植细胞和器官免受免疫攻击。”

　　在这项研究中，研究人员从志愿者捐献给加拿大血液服务中心的血液中分离出Tregs。他们构建出一种基因，该基因表达一种被称作HLA-A2特异性嵌合抗原受体（chimeric antigen receptor, CAR）的蛋白。他们利用一种无害的病毒将这种CAR基因导入到Tregs中，从而对这些细胞进行编程，让它们识别经常在移植组织表面发现的特异性蛋白。Tregs的正常作用就是关闭免疫反应，从而阻止对健康组织产生免疫反应。他们进行一系列实验证实这些经过基因修饰的Tregs识别移植组织并且保护它们免受宿主免疫系统攻击。

　　Levings博士说，“我们借用癌症免疫疗法中的这种方法。我们将它用于相反的目的：关闭不想要的免疫反应。”

　　研究人员说，还需要再开展10年的研究方有可能利用基因修饰的Tregs开发出一种安全的靶向疗法。

　　利用TanCAR-T免疫疗法实体瘤大有可为

　　在一项新的研究中，来自美国贝勒医学院、德州儿童癌症中心、贝勒细胞与基因疗法中心、德州儿童医院和休斯顿卫理公会医院的研究人员发现一种基于靶向特异性表面分子的新策略能够清除胶质母细胞瘤模式小鼠体内的大多数癌细胞、阻止肿瘤逃避免疫检测、更好地控制肿瘤和改善小鼠存活。

　　贝勒医学院儿科助理教授Meenakshi Hegde博士想知道当利用CAR-T靶向肿瘤细胞表面上的单个抗原时，肿瘤会如何应对。CAR-T清除表面上携带靶分子的细胞，同时留下表面上未携带靶分子的细胞。当在模式小鼠体内开展这项实验时，她观察到尽管部分肿瘤被CAR-T及时地清除了，但是肿瘤还是会复发。这些复发的肿瘤细胞并不携带CAR-T识别的靶分子，相反会携带其他的表面分子。

　　为此，在这项新的研究中，研究人员测试了如果他们利用CAR-T靶向两种不同的肿瘤表面分子将会发生什么。Ahmed说，他们发现“如果我们靶向不止一种抗原，那么我们有更好的机会阻止肿瘤逃避免疫检测”。

　　研究人员选择的两种抗原---HER2和IL13Rα2---是抗肿瘤疗法的良好候选分子，这是因为它们在大多数胶质母细胞瘤细胞表面上表达，但是体内正常组织中非常低水平地表达。这对于让CAR-T靶向和杀死正常细胞的副作用最小化是比较重要的。

　　研究人员确定了如果T细胞表面上的单个双价CAR分子能够同时结合HER2和IL13Rα2，那么将会发什么。Ahmed说，当CAR-T通过这种双价CAR分子同时识别HER2和IL13Rα2时，它的抗肿瘤“活性要比使用各自的单价CAR分子高很多”。

　　CAR-T同时识别HER2和IL13Rα2的效应要高于单个识别的累加效应，即具有超加性（superadditive），其中这种同时识别HER2和IL13Rα2的CAR-T也被称作二价CAR-T。

　　利用这种大分子成像技术，研究人员模拟了HER2、IL13Rα2和同时靶向这两种分子的双价CAR之间的组装。我们确定这种三组分组装在能量上是可行的。这种双价CAR很可能以串联的形式将HER2和IL13Rα2结合在一起。他们因此称它为串联CAR（Tandem CAR），或者说TanCAR。

　　接下来，研究人员想要观察TanCAR T细胞（TanCAR-T）与胶质母细胞瘤细胞之间如何相互作用。利用一种分辨率在150nm以下的受激辐射耗尽（Stimulation Emission Depletion, STED）显微技术，研究人员吃惊地发现当TanCAR-T与胶质母细胞瘤细胞相互接触时，它们产生一种表面分子聚集圆盘结构，即免疫突触（immunological synapse）。一旦TanCAR与胶质母细胞瘤细胞表面上的抗原HER2和IL13Rα2结合在一起时，这会触发T细胞内部的激活，从而导致胶质母细胞瘤细胞死亡。

　　研究人员期待利用TanCAR-T治疗实体瘤能够在临床试验中取得不错的结果。