Cancer Cell:为CAR-T细胞加个安全开关

时间:2022年9月14日
来源:Cancer Cell

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在一篇发表于《Cancer Cell》的文章中,研究人员展示了一种新型的CAR-T细胞,可以打开或关闭,从而可在严重的副作用发生之前阻止细胞激活。

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数十亿的免疫细胞在帮助我们抵御疾病,发挥着惊人作用,但有时它们需要一点刺激。几十年来,科学家们一直在努力寻找改造免疫细胞的方法,以便更好地抗击癌症等侵袭性疾病。

在抗击癌症的斗争中,CAR-T细胞疗法是一个重大的新进展,这种疗法需要对T细胞进行改造。科学家们从患者外周血中分离出T细胞,然后插入能够特异性识别肿瘤细胞的嵌合抗原受体(CAR),在大量扩增后将改造的T细胞回输到患者体内。一旦CAR-T细胞重新进入血液,它们就开始复制并进行战斗。

“这是一项非常令人兴奋的技术,”波士顿大学工程学院生物医学工程副教授Wilson Wong说,他研究CAR-T细胞已有10多年了。但他认为,安全性方面存在问题,这可能会使这种治疗变得极其危险。

有时,CAR-T细胞会过度刺激免疫系统,从而触发细胞因子的释放。这可能会造成一种潜在的致命炎症,即细胞因子释放综合征(又称细胞因子风暴)。还有一些严重的并发症,包括神经系统障碍,或免疫细胞错误地瞄准体内的其他器官。

为了降低这种新兴疗法对患者的风险,Wong和一些研究人员正在努力为CAR-T细胞设计一个安全开关。在一篇新近发表于《Cancer Cell》的文章中,研究人员展示了一种新型的CAR-T细胞,可以打开或关闭,从而可在严重的副作用发生之前阻止细胞激活。

这种新系统被称为VIPER CAR-T细胞。研究人员对VIPER细胞进行改造,通过一种阻断细胞活性的抗病毒药物来控制它们,从而减少了传统CAR带来的安全问题。

“我们认为这是新一代的CAR-T细胞疗法,”Wong谈道。

在CAR-T细胞中,受体的一部分在细胞膜外,而另一部分在细胞内。附着在膜外的部分与肿瘤抗原结合,然后激活T细胞并摧毁癌细胞。VIPER CAR-T细胞在受体旁边插入了一条特殊的蛋白质链。

研究人员创建了两种不同的系统——一种在VIPER CAR回输到患者体内时打开,另一种则关闭。这两种系统的工作原理略有不同,但患者在服用一种经过FDA批准的药物后,两者都可以关闭或打开。这种药物通常用于丙型肝炎的治疗。

“这是这项研究最令人兴奋的部分,抗病毒药物已经获得了FDA的批准,”文章第一作者、Wong实验室的博士后研究员Huishan Li表示。在给药时,药物分子与插入的蛋白质链相互作用,在细胞中引发一系列反应,使其脱离或激活,具体取决于使用的是哪个系统。

科学家们已经开发出其他的由药物控制的CAR-T细胞系统,但这是第一个具有两种操作模式(开启或关闭)的系统。Wong认为,这两种模式可以让医生更积极地靶向癌症,因为必要时可以减少治疗。如果有任何不确定性,医生也可以逐步启动VIPER CAR-T细胞。

目前,这项工作是在细胞培养物和小鼠中完成的。为了进一步测试他们的方法,研究团队将其结果与其他类似的研究进行了比较,发现VIPER CAR-T细胞优于其他系统。他们还在同一T细胞中使用VIPER和其他类型的CAR,也就是说,T细胞中使用了两种不同的抗癌受体。这有望让经过改造的T细胞同时靶向两种不同的癌症标记物,为癌症细胞治疗的进一步发展奠定基础。

“我们不仅有适当的安全控制开关,而且我们还同时拥有多个版本,”Wong说。在实验室完善了这项技术之后,该团队的长期目标是将这项技术应用于临床。

原文检索

High-performance multiplex drug-gated CAR circuits


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