Nature：碱基编辑增强CAR-T细胞抗癌

以CAR-T为代表的细胞疗法通过重新编程患者的免疫细胞，成为一种创新的癌症免疫疗法。这类疗法在血液类癌症的治疗方面取得了显著效果，但对大多数癌症患者，特别是实体瘤患者，效果并不理想。

尽管部分癌症患者在接受细胞治疗后表现出长久的反应，大多数患者并未取得显著疗效。每个患者独特的肿瘤微环境可以抑制免疫细胞的活性，妨碍细胞疗法的作用。癌细胞内部的某些因素也可能影响免疫疗法的效果和耐药性。

T细胞的功能在很大程度上决定了基于其改造的细胞疗法是否对癌症患者有效。过去已有研究尝试利用CRISPR-Cas9基因编辑技术对T细胞进行改造，以增强其治疗效果。与CRISPR-Cas9不同，碱基编辑技术只是修改单个碱基，不会引起DNA双链断裂，这是否能改进T细胞的功能仍需进一步研究。

2024年5月23日，哥伦比亚大学欧文医学中心的研究人员在《Nature Biotechnology》期刊发表了一篇研究论文。该研究利用碱基编辑筛选，绘制了影响人类原代T细胞抗肿瘤效果的突变图谱，发现对CAR-T细胞引入PIK3CD或PIK3R1的特定突变，可以创造具有更强抗癌能力的超级CAR-T细胞。

研究人员表示，特定变异体的方法可以用于现有的细胞疗法，对这些产品进行改造，使其在患者体内更有效且失败率更低。或者可以完全基于这些变异蛋白构建新的治疗产品。

在这项研究中，团队对102个与T细胞功能密切相关的基因进行了大规模并行碱基编辑筛选，生成了超过10000种不同的单碱基突变。通过对这些变异体影响的映射，他们选择了能改善T细胞活性多个标志物的变异体，这些标志物对于T细胞清除癌细胞至关重要。研究团队发现了一系列功能增益（GOF）和功能缺失（LOF）的突变，这些突变聚集在几个关键基因区域，包括PIK3CD及其调控亚基的编码基因PIK3R1、LCK、SOS1、AKT1和RHOA。

接下来，研究团队对含有特异性T细胞受体（TCR）或不同代的CAR-T细胞中的PIK3CD和PIK3R1进行了碱基编辑。结果显示，GOF突变增强了T细胞的信号传递、细胞因子产生和对黑色素瘤及白血病细胞模型的杀伤作用。

此外，研究表明，向CD19 CAR-T细胞引入PIK3CD GOF突变，显示出增强的特异性信号传递、细胞因子产生和对白血病细胞的杀伤作用，使CAR-T细胞成为“超级士兵”。

研究团队指出，可能需要在同一基因或不同基因中引入多个突变，才能让患者产生更有效的“超级士兵”CAR-T细胞。他们正在探索是否需要组合突变来实现更有效的细胞疗法。