靶向蛋白质刹车,提高CAR-T效果

CAR-T,即嵌合抗原受体T细胞免疫疗法。简单一点说,CAR-T就是把病人的免疫T细胞在体外通过生物技术改造,令其识别肿瘤细胞表面的抗原,然后把这些…

CAR-T,即嵌合抗原受体T细胞免疫疗法。简单一点说,CAR-T就是把病人的免疫T细胞在体外通过生物技术改造,令其识别肿瘤细胞表面的抗原,然后把这些细胞输回病人体内,达到识别、杀死癌细胞的治疗效果。

       2017年,FDA首次批准了CAR-T疗法上市,用于治疗白血病和淋巴瘤等血液类癌症,CAR-T疗法的成功应用,让许多在等待骨髓配型中绝望的人重新燃起了希望,也标志着细胞治疗时代的到来。

       如今,CAR-T已成为针对癌症的免疫疗法中最重要的新进展之一,并在血液肿瘤中取得了许多突破,但这种经过改造的T细胞在体内的增殖时间往往很短,也就是所谓的T细胞耗竭,这大大限制了CAR-T疗法的抗肿瘤效果。

       2021年12月3日,法国居里研究所的研究团队在 Science Immunology 期刊发表了题为:In vivo genome-wide CRISPR screens identify SOCS1 as intrinsic checkpoint of CD4+ T
H
1 cell response 的研究论文
【1】

       研究团队在小鼠中使用CRISPR-Cas9全基因组筛选,发现
SOCS1蛋白是抑制CD4+T细胞增殖和存活的重要“刹车”
。在人类CD19靶点的CAR-T细胞中抑制SOCS1,能够显著改善CD4+CAR-T细胞的持久性和CD8 CAR-T细胞的功效。因此,研究团队表示,
抑制SOCS1能够提高CAR-T疗法对癌症的治疗效果。
靶向蛋白质刹车,提高CAR-T效果
       癌症患者最初对CAR-T细胞治疗反应良好,但之后癌症复发或继续进展,CAR-T细胞的持久性差是导致这一情况的罪魁祸首。CAR-T细胞疗法的关键成分之一CD8+T细胞,在受到抗原刺激后可以持续自我增殖。但另一个关键成分CD4+T细胞则需要反复的抗原刺激才能继续增殖。
       为了找到CD4+T细胞被抑制的机制,研究团队使用CRISPR-Cas9筛选,技术,在全基因组范围内寻找抑制CD4+T细胞的基因,
研究团队发现,

SOCS1
基因被CRISPR-Cas9
敲除时,CD4+T细胞会迅速
恢复增殖。
进一步的分析表明,
该基因还可以调节免疫系统,阻断几种信号通路并削弱CD4+T细胞的增殖,也就是说SOCS1是抑制CD4+T细胞增殖和存活的重要“刹车”。
       接下来,研究团队对患有膀胱肿瘤的小鼠进行了实验,使用抗肿瘤CD4+T细胞对其进行了治疗。随着T细胞增殖,SOCS1敲除的T细胞成功抑制了肿瘤。研究团队还发现,敲除SOCS1的T细胞比对照T细胞更有效地浸润肿瘤近十倍。
       此外,SOCS1在调节CD8+T细胞方面也发挥着作用。在患有黑色素瘤的小鼠模型中,研究团队观察到,与对照T细胞相比,敲除了SOCS1的肿瘤特异性CD8+T细胞对肿瘤产生了显著且持久抑制作用。研究团队发现,在进入肿瘤的敲除了SOCS1的T细胞中,研有更多数量的细胞毒性分子和效应T细胞,这可能解释了其强大的抗肿瘤作用的原因。
       研究团在人类CD4+CAR-T细胞和CD8+CAR-T细胞中验证了这些发现,研究结果显示,在小鼠淋巴细胞白血病模型中,用敲除SOCS1的CAR-T细胞治疗能够产生更好的肿瘤抑制效果,并且在骨骼中积累的CAR-T细胞数量高出2倍。
靶向蛋白质刹车,提高CAR-T效果

      工程化修饰的T细胞疗法,有望解决目前T细胞疗法的限制,帮助T细胞疗法更好地对抗癌症,这也粗事了全世界的科学家致力于探索提高T细胞疗法效果。

例如:

      12月2日,宾夕法尼亚大学 Carl June 团队在国际顶尖学术期刊 Cell 上发表题为:An NK-like CAR T cell transition in CAR T cell dysfunction 的研究论文【2】。这项研究基于一个新的研究模型全面解析用于攻击胰腺肿瘤的CAR-T细胞的衰竭过程,他们观察到,模型中的CAR-T细胞衰竭过程与患者的T细胞非常相似。该模型还发现两种遗传调节因子——
ID3

SOX4

在T细胞衰竭过程中发挥着重要作用,将它们沉默后将延长CAR-T细胞的效应时间。

靶向蛋白质刹车,提高CAR-T效果
       11月17日,美国圣犹达儿童研究医院的研究人员在 Science 子刊 Science Translational Medicine 期刊发表了题为:
Deleting DNMT3A in CAR T cells prevents exhaustion and enhances antitumor activity 
的研究论文【3】。该研究表明,敲除CAR-T细胞的DNA甲基转移酶3α(DNMT3A)基因,能够防止T细胞衰竭,并增强抗肿瘤活性。这些结果表明,
DNMT3A可作为提高CAR-T疗法效果的通用靶标,
为开发更有效的CAR-T细胞疗法提供了新的路线图。

靶向蛋白质刹车,提高CAR-T效果
        11月3日,美国费城儿童医院和英国伦敦大学学院的研究团队联合在 Nature 期刊上发表了题为:
Cross-HLA targeting of intracellular oncoproteins with peptide-centric CARs
 的研究论文【4】。
        该研究利用大型数据集和先进的算法,识别出了神经母细胞瘤免疫肽组富含源自对肿瘤发生至关重要的蛋白肽,并重点针对人类白细胞抗原(HLA)-A*24:02上发现的未突变的肽——QYNPIRTTF,该肽源自神经母细胞瘤依赖性基因和核心转录调节因子PHOX2B,并且可以被“
以肽为中心
”的嵌合抗原受体
(PC-CAR)
进行靶向治疗。
        PC-CAR是一种新型工程化T细胞,可以刺激免疫反应,从而根除体内肿瘤。
这些发现为通过免疫疗法治疗更广泛的癌症,以及将每种疗法应用于更大比例的人群打开了大门。

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