ROYBAL CHIROPRACTIC, P.S.

*仅供医学专业人士阅读参考为了活命或转移，癌细胞已经成了模仿或伪装大师。它不仅能模仿正常细胞表达免疫检查点，抑制各类免疫细胞的攻击；还能伪装成比正常细胞更健康的细胞，加速周围正常细胞的汰掉；甚至还可以伪装成免疫细胞，四处转移，畅通无阻。“师夷长技以制夷”。既然癌细胞都懂这个道理，那么免疫细胞是不是也可以“偷师”癌细胞的技能，然后战胜癌症呢？前不久，由美国西北大学Jaehyuk Choi和加州大学旧金山分校Kole T. Roybal领衔的研究团队，在顶级期刊《自然》上发表一项重磅研究成果[1]，让免疫细胞成功“偷师”并制服癌细胞。他们大规模研究了T细胞淋巴瘤的潜在驱动基因变异，发现其中的一对基因的融合变异，竟然可以将T细胞抗实体肿瘤的能力提升百倍，而且没有任何毒性迹象。简单来说，他们发现了T细胞淋巴瘤的超能力，在将它移植给正常T细胞之后，正常T细胞就拥有了超级抗癌能力。真是天道好轮回啊！论文首页截图T细胞免疫疗法，虽然彻底改变了血液肿瘤治疗范式，但在占成人癌症90%的实体瘤中表现差强人意，直到上个月FDA才批准了第一款治疗实体瘤的T细胞疗法lifileucel[2]。与血液肿瘤相比，实体瘤之所以难以突破，主要是因为受到多种因素的限制，例如T细胞在体内持久性差、实体瘤的肿瘤微环境存在强烈的免疫抑制，以及T细胞耗竭等等问题。简单来说，要想让T细胞搞定实体瘤，就得进一步提升T细胞的实力。Choi和Roybal团队注意到，在预临床研究中提升T细胞抗癌效果的方法（PDCD1、TET2或DNMT3A失活），其实就是T细胞淋巴瘤中发现的突变。那既然如此，是不是可以从T细胞淋巴瘤找到解决上述问题的基因突变呢？为了回答这个问题，Choi和Roybal团队选取了T细胞淋巴瘤的71个潜在驱动基因变异，包括分布在40个不同基因中的61个点突变，以及10个基因融合变异。然后在特殊的报告细胞系中研究不同的基因变异对T细胞功能的影响。研究过程经过层层筛选，最终CARD11和PIK3R3的融合胜出。与其他的变异相比，CARD11-PIK3R3融合能显著增强NF-κB和AP-1信号，以及IL-2的生成，而不增加NFAT或PD1。之前已经有研究表明，NF-κB和AP-1信号的增强而不是NFAT信号的增强有助于对抗T细胞功能障碍；能产生高水平IL-2的CD8阳性T细胞亚群能更好地维持记忆表型和效应功能。显然，在CD4阳性皮肤T细胞淋巴瘤患者身上发现的CARD11-PIK3R3融合值得进行进一步研究。CARD11-PIK3R3融合表现最佳随后，Choi和Roybal团队在两种不同的CAR T细胞中检验了CARD11-PIK3R3融合对CAR T细胞抗癌活性的影响。他们发现，补充IL-2与否会影响普通CAR T细胞的抗癌效果，而不影响CARD11-PIK3R3融合的CAR T细胞抗癌效果（无论是否使用IL-2，都会清除几乎所有癌细胞）。要知道，上个月获批的全球首个实体瘤T细胞疗法就需要同时使用IL-2[2]。无论是否使用IL-2，CARD11-PIK3R3融合的CAR T细胞都会清除几乎所有癌细胞在7×106个CAR T细胞的较高剂量下，Choi和Roybal团队发现，对照组的普通CAR T细胞只能控制住43%的肿瘤，而CARD11-PIK3R3融合的CAR T细胞的肿瘤控制率为100%。值得注意的是，不含CD19-CAR的CARD11-PIK3R3融合T细胞没有抗肿瘤作用，这表明CARD11-PIK3R3融合增强的抗肿瘤活性需要抗原刺激。这也意味着，CARD11-PIK3R3融合CAR T细胞没有自主增殖的风险。此外，即使在高剂量处理下，CARD11-PIK3R3融合T细胞也表现出了良好的安全性。即使在回输后的第418天，也没有致淋巴瘤的迹象。CARD11-PIK3R3融合的CAR T细胞展现出强大的抗肿瘤活性虽然以上的研究都是在血液肿瘤小鼠模型中开展的，但是后续在间皮瘤、黑色素瘤和胃癌小鼠模型中，均发现CARD11-PIK3R3融合可以增强T细胞（CAR T细胞或TCR T细胞）的抗肿瘤效果。在黑色素瘤的研究中，Choi和Roybal团队吃惊地发现，即使CARD11-PIK3R3融合CAR T细胞的数量仅有普通CAR T细胞的百分之一，它也能控制住肿瘤，而普通CAR T却做不到。这意味着，CARD11-PIK3R3融合CAR T细胞的抗肿瘤活性提升了100倍以上。CARD11-PIK3R3融合CAR T细胞的抗肿瘤活性提升了100倍以上尤其值得一提的是，Choi和Roybal团队还发现，CARD11-PIK3R3融合CAR T细胞治疗甚至不需要清髓就能发挥良好的抗实体瘤效果。要知道，清髓已被证明能显著改善CAR T细胞的移植和疗效，以及具有诱变性、并增加继发性恶性肿瘤的风险；而CARD11-PIK3R3融合CAR T细胞却不需要这一步。这一方面说明，它的疗效确实更强了，另一方面可以避免不良事件的发生。总的来说，Choi和Roybal团队这招“师夷长技以制夷”，让T细胞成功获得了百倍功力，让其具备了强大的抗实体瘤能力，还进一步降低了CAR T细胞治疗的风险。据了解，Choi和Roybal团队已经组建了一家新公司Moonlight Bio，正在将这项新发现转化为抗癌新疗法。参考文献：[1].Garcia J, Daniels J, Lee Y, et al. Naturally occurring T cell mutations enhance engineered T cell therapies. Nature. 2024;626(7999):626-634. doi:10.1038/s41586-024-07018-7[2].https://www.fda.gov/drugs/resources-information-approved-drugs/fda-grants-accelerated-approval-lifileucel-unresectable-or-metastatic-melanoma本文作者丨BioTalker

在一项新的研究中，研究人员开发出一种新的方法来比较大量的CAR-T细胞，每种CAR-T细胞的分子特征略有不同，以确定哪种CAR-T细胞对癌症最有效和最持久。 近年来，经过基因改造的免疫细胞---配备了识别和摧毁肿瘤细胞的分子武器---已经改变了癌症治疗的面貌。如今，在一项新的研究中，来自美国加州大学旧金山分校的研究人员开发出一种新的方法来比较大量的CAR-T细胞，每种CAR-T细胞的分子特征略有不同，以确定哪种CAR-T细胞对癌症最有效和最持久。相关研究结果发表在2022年11月9日的Science Translational Medicine期刊上，论文标题为“Pooled screening of CAR T cells identifies diverse immune signaling domains for next-generation immunotherapies”。 在这项新的研究中，这些作者开发出这种称为CAR联合筛选（CAR Pooling）的方法来研究具有40种不同嵌合抗原受体（CAR）的CAR-T细胞。这种在可以在未来扩大到测试数百或数千种受体组合的筛选发现了新的和令人惊讶的CAR，使这些治疗性CAR-T细胞更加强大。 论文通讯作者、加州大学旧金山分校微生物学与免疫学副教授Kole Roybal博士说，“CAR-T细胞对很多血癌患者来说绝对是一种变革。这项新的研究为以更聪明的方式设计这些细胞以便它们能更好、更持久地发挥作用并用于治疗更多的癌症类型奠定基础。” 一种变革性的治疗方法 作为一种白细胞，T细胞表面表达的受体可识别体内的外来物。当一种匹配的分子或颗粒结合T细胞受体时，T细胞就会发起免疫反应来抵御入侵者。这种类型的免疫反应不仅可以摧毁病毒和细菌，也可以摧毁癌细胞。 在癌症患者接受CAR-T细胞治疗之前，临床医生从患者的血液或健康捐赠者那里收集T细胞。然后，他们在实验室里对这些细胞进行基因改造，使之在细胞表面上表达特殊的、可识别癌症的CAR。这些经过基因改造的T细胞在体外增殖后被注射回患者体内。所表达的CAR帮助这些T细胞特异性攻击癌细胞。多种CAR-T细胞已被批准用于治疗血癌，包括淋巴瘤、白血病和多发性骨髓瘤。 论文共同第一作者、加州大学旧金山分校博士后学者Daniel Goodman博士说，“我们能够将T细胞从体内提取出，为它们添加新的基因程序，并将它们作为一种活的可编程疗法放回患者体内，这已对血液病癌症的治疗产生了巨大影响。然而，如果我们更充分地了解如何操纵它们的信号传导和功能特性，这仅仅是经过基因改造的细胞所能做的事情的开始。” 科学家们一直在努力让CAR-T细胞对实体瘤发挥作用。即使对许多血癌患者来说，CAR-T细胞也只是暂时起作用或根本不起作用。 开发新的CAR-T细胞疗法的限制因素之一是修改和测试新的CAR所需的高通量技术；整个免疫系统有数百种CAR，它们可以像乐高积木一样组合成成千上万种可能的组合。 简化T细胞测试 Roybal、Goodman和论文共同第一作者、加州大学旧金山分校研究生Camillia Azimi开发了CAR联合筛选，以便一次性快速测试不同CAR的有效性。这种筛选方法产生一个包含许多编码CAR的遗传密码的DNA文库，同时将它们引入数百万个T细胞，然后让这些T细胞在试管中竞争它们的生存、生长、识别和摧毁癌症的技能。 Azimi说，“我们的方法使测试基于CAR的新疗法的过程更快速。这不仅使得科学家们能够节省时间，而且还能探索他们本来无法单独测试的设计。” 生成和筛选具有不同信号传导结构域的CAR汇集文库。图片来自Science Translational Medicine, 2022, doi:10.1126/scitranslmed.abm1463。 例如，在这项新研究中测试的40种CAR中，不仅有经典的T细胞受体（TCR），还有从其他类型的相关免疫细胞中借用的受体。例如，一种名为BAFF-R的B细胞受体是使T细胞对癌症特别有效的主要候选对象。Azimi说，“如果我们不利用CAR联合筛选，我们绝不会选择测试BAFF-R。” 当含有BAFF-R的CAR-T细胞在患有多发性骨髓瘤的小鼠身上进行测试时，与接受标准CAR-T细胞的小鼠相比，它们的存活时间更长，患癌率更低。 一种可用于未来研究的平台 这些作者正计划扩大CAR联合筛选的使用范围，在重新设计的T细胞中测试更多受体。Roybal说，最终，这种方法可能能够用于开发不同类型的CAR-T细胞，以治疗不同类型的癌症；当涉及到不同的癌症类型时，可能没有一个放之四海而皆准的答案。 他说，“我们当然可以使用CAR联合筛选来快速找到适合特定临床环境的最佳CAR。一组CAR可能对治疗胶质母细胞瘤更有利，但另一组CAR对治疗骨髓瘤最有利。” 随着这些作者筛选出越来越多的CAR，他们希望能揭示出CAR如何支配免疫细胞活动的潜在模式。最终，这可能导致更多的合成受体，它们不仅可以治疗癌症，而且可以治疗其他疾病。 Goodman说，“我们希望了解如何组成这些信号传导结构域的基本部分，并建立下一代的工程化细胞疗法。”Goodman实验室还在努力了解和改进CAR-T细胞的其他方面，以提高这种细胞疗法的有效性。Roybal说，“有很多方法能够对这些细胞进行基因改造。目前取得的进展只是万里长征的第一步。”（生物谷 Bioon.com） 参考资料： Daniel B. Goodman et al. Pooled screening of CAR T cells identifies diverse immune signaling domains for next-generation immunotherapies, Science Translational Medicine, 2022, doi:10.1126/scitranslmed.abm1463.