car-t 细胞疗法

2021年，此时12岁的英国女孩Alyssa被诊断出患有急性T淋巴细胞性白血病，在接受了化疗和骨髓移植后不幸复发。 2022年5月，在伦敦大学学院和大奥蒙德街儿童医院（GOSH）的“bench-to-bedside”的合作中，13岁的Alyssa成为了第一位接受碱基编辑的CAR-T细胞疗法的临床试验的患者。28天后，Alyssa病情缓解并接受第二次骨髓移植以恢复她的免疫系统，如今，已经接受治疗6个月的Alyssa没有再检测到癌症，目前Alyssa继续在GOSH进行骨髓移植后的随访。 据悉，Alyssa的治疗中使用碱基编辑的CAR-T细胞由伦敦大学学院 Waseem Qasim 教授领导的团队制备，他表示，这是迄今为止最复杂的细胞工程疗法，为其他新疗法铺平了道路，也将为患病儿童创造更好的未来。 Waseem Qasim 碱基编辑技术是由刘如谦团队于2016年开发并逐步扩展、完善的一种新兴基因编辑技术，碱基编辑能够在特定点以高精度和高效率对单个碱基对进行编辑，且不依赖DNA双链断裂（DSB），因此被认为相比于CRISPR-Cas9具有更高的安全性。 碱基可以说是生命的一种语言。人类的基因都是由4种碱基组成——胞嘧啶（C）、鸟嘌呤（G）、腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T），如字母表中的字母能够拼出带有意义的单词一样，我们DNA中的数十亿个碱基构成了人类身体的“说明书”。 碱基编辑这种方法可以让科学家们聚焦在遗传密码非常精准的位置，然后改变一个碱基的分子结构，将其转换成另一个碱基，并改变遗传指令。 Alyssa（左）   在对Alyssa的治疗中，研究者使用碱基编辑技术来设计和改造来自捐赠者的健康T细胞，使其能够追踪并杀死体内的癌变T细胞。 使用碱基编辑技术进行基因敲除的原理是，通过修改单个碱基，将基因中的特定密码子改为终止密码子，从而导致该基因终止表达，实现基因敲除的目的。 该研究选择了CD7作为治疗靶点，CD7在绝大多数T-ALL细胞（95%）中高表达，然而，健康T细胞同样也表达CD7，这就会导致CAR-T细胞在杀伤T-ALL的同时，也会自相残杀。 来自捐赠者的T细胞用于治疗时，面临着几大难题，要避免患者的排异反应，防止移植物抗宿主病（GvHD），还要防止改造后的T细胞的自相残杀。 研究团队对捐赠者的T细胞进行了4步基因改造： 1. 使用碱基编辑敲除T细胞上的T细胞受体，这样一来，这些T细胞就成为一种“通用型”细胞，可以储存起来供不同患者使用； 2. 使用碱基编辑敲除T细胞上的CD7，防止CAR-T细胞的自相残杀； 3. 使用碱基编辑敲除T细胞上的CD52，这使得治疗过程中使用的其他药物不会杀伤CAR-T细胞； 4. 向上述经过三重碱基编辑的T细胞上加CAR，即添加CD7受体，从而使得CAR-T细胞能够特异性识别患者体内的表达CD7的癌变T细胞。 经过这些基因工程改造的CD7-CAR-T细胞，能够识别患者体内的癌变T细胞（高表达CD7），并进一步清除这些癌变T细胞。 经过这些改造的CAR-T细胞，可作为一种“通用型”细胞疗法，这意味着这种疗法可以成为一种“现货型药物”，能够提供给许多患者，与目前耗时且昂贵的个性化T细胞疗法形成鲜明对比。 2022年5月，Alyssa成为首个接种这种疗法的人，治疗后1个月后，她的病情得到缓解，并接受了第二次骨髓移植，以重建免疫系统。如今，在治疗6个月后，她体内的癌细胞被清除，也没有观察到复发的迹象。 这项治疗的领导者、大奥蒙德街医院骨髓移植科的 Robert Chiesa 医生表示，这非常令人兴奋，这是医学的一个新领域，说明我们可以重新定向免疫系统来对抗癌症，这很令人着迷。 碱基编辑技术的发明人刘如谦表示，碱基编辑技术发明仅仅6年后就进行了人体治疗，这有点超现实。 刘如谦 目前，碱基编辑技术已经在镰状细胞病、β-地中海贫血，以及家族遗传高胆固醇血症中开始了临床实验。刘如谦表示，碱基编辑的治疗应用才刚刚开始，能够成为治疗性人类基因编辑时代的一员深感荣幸，科学正在朝着控制我们基因组的方向迈出关键步伐。 值得一提的是，2022年12月2日，FDA批准了Beam Therapeutics的基于碱基编辑的CAR-T细胞疗法BEAM-201的临床试验申请，用于治疗复发/难治性急性T淋巴细胞白血病（T-ALL）和T淋巴母细胞淋巴瘤（T-LL）。 BEAM-201疗法通过碱基编辑敲除了四个基因：CD7、TRAC、CD52，以及PD-1，与阿莉莎接受的疗法相比，BEAM-201额外敲除了PD-1，旨在提高CAR-T细胞抗肿瘤活性的持久性。 Alyssa是幸运的，碱基编辑的CAR-T疗法在她身上的成功，不仅为许多像她一样的患者带来了希望，也将有力推动碱基编辑技术的临床应用。 急性淋巴细胞白血病（ALL） 急性淋巴细胞白血病（Acute lymphoblastic leukemia，ALL）是急性白血病的一种类型，是儿童最常见的恶性肿瘤。主要起源于B系或T系淋巴祖细胞，白血病细胞在骨髓内异常增生和聚集并抑制正常造血，导致贫血、血小板减少和中性粒细胞减少;白血病细胞也可侵犯髓外组织，如脑膜、性腺、胸腺、肝、脾，或淋巴结、骨组织等，引起相应病变。其中，急性T淋巴细胞性白血病（T-ALL）占病例的10-15%，T-ALL是由于未成熟T细胞在骨髓和（或）淋巴组织中恶性增殖而导致的一种血液系统恶性肿瘤。   急性淋巴细胞白血病（ALL）的临床表现   1. 一般情况：起病大多较急，少数缓慢。早期症状有：面色苍白、精神不振、乏力、食欲低下，鼻衄或齿龈出血等；少数患儿以发热和类似风湿热的骨关节痛为首发症状，少数晚期患者可呈现恶液质状况。   2. 出血：以皮肤和黏膜出血多见，表现为紫癜、瘀斑、鼻衄、齿龈出血，消化道出血和血尿。偶有颅内出血，为引起死亡的重要原因之一。   3. 贫血：出现较早，并随病情发展而加重，表现为苍白、虚弱无力、活动后气促、嗜睡等，查体时发现面色、甲床、眼睑结膜不同程度的苍白。 […]

CAR-T细胞疗法是指通过基因克隆技术对具有免疫球蛋白（Ig）的抗原结合区的 T 细胞受体的进行基因改造，将带有特异性抗原识别结构域及 T 细胞激活信号的遗传物质转入 T 细胞，使 T 细胞直接与肿瘤细胞表面的特异性抗原相结合而被激活。   CAR识别肿瘤抗原后，激活T细胞的免疫通路，相关基因表达上调，分泌颗粒酶、穿孔素等物质直接介导肿瘤细胞溶解，同时也分泌粒细胞巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)、干扰素-γ (IFNγ)等炎症因子，招募巨噬细胞等固有免疫细胞杀伤肿瘤组织，从而治疗癌症。     与传统药物不同的是，嵌合抗原受体T细胞是一种“活性药物”，只需一次注射就能产生深度和持久的缓解。   CAR-T细胞治疗过程中效应物和靶点的分子跟踪   CAR-T细胞免疫治疗已经成为人类对抗癌症的希望，特别是在治疗血液病肿瘤方面的成就举世闻名。   然而，对注入细胞的长期潜力和克隆稳定性知之甚少。   2010年，两名血癌患者成为正在进行的CAR-T细胞治疗临床试验的第一批参与者，他们的癌症在那一年获得了完全缓解。 10年后的2022年2月2日，该研究所的研究人员在《自然》杂志上发表了题为“Decade-long leukaemia remissions with persistence of CD4+ CAR T cells”的研究成果。   结果显示：CAR-T细胞在注入患者体内10年后仍然可以检测到。   随着时间的推移，注入的CAR-T细胞不断进化，导致两名患者中高度激活的CD4+细胞群体的出现，这些细胞继续显示出肿瘤细胞杀伤特性。   这是迄今为止对慢性淋巴细胞白血病最长时间的CAR-T细胞治疗记录。  CAR-T细胞治疗10多年后，两名患者仍处于缓解状态，未发现白血病迹象。通过流式细胞术检测跨时间点的CAR-T细胞，定量PCR证实两名患者的所有时间点均存在CTL019(靶向CD19的CAR-T细胞)。 最近对两名患者的血液检测显示，10年后，两名患者的血液中仍可检测到CTL019细胞,分别占所有T细胞的0.8%和0.1%，而CD19+ B细胞和CLL细胞仍然未被检测到或被高度抑制（小于 1%）。   为了探索CAR-T细胞扩增的克隆性质，研究人员对CAR-T细胞受体(TCR) β链库和慢病毒载体整合位点(LVIS)进行了深度测序(TCR-seq)。TCR-seq显示患者1在2.3个月至1.4年时间点之间发生克隆转移。 相比之下，患者2的克隆成分在头两年逐渐转移，总体上更稳定。LVIS数据显示与TCR-seq数据中观察到的克隆转化基本一致。 研究人员开发了一个由40种抗体组成的小组，使用细胞检测技术(CyTOF)在多个时间点分析CAR-T细胞的表型。数据显示，在接受CAR-T治疗1.8个月后，患者1中CD8+细胞占CAR-T细胞的29.3%，在随后的时间点呈比例下降。 虽然 CD4+ 细胞在 1.4 年占 CAR-T 细胞的 […]