摘要：賓夕法尼亞大學(xué)佩雷爾曼醫(yī)學(xué)院的研究人員進(jìn)行了一項(xiàng)臨床前研究，其重點(diǎn)在于一種新方法，即“組合拳”幫助T細(xì)胞攻擊實(shí)體腫瘤。
賓夕法尼亞大學(xué)佩雷爾曼醫(yī)學(xué)院的研究人員進(jìn)行了一項(xiàng)臨床前研究，其重點(diǎn)在于一種新方法，即“組合拳”幫助T細(xì)胞攻擊實(shí)體腫瘤。發(fā)表在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》(PNAS)上的研究結(jié)果表明，靶向控制炎癥相關(guān)基因功能的兩種調(diào)節(jié)因子，可使模型中的T細(xì)胞至少增加10倍，從而增強(qiáng)抗腫瘤免疫活性和持久性。
圖1 靶向控制炎癥相關(guān)基因功能的兩種調(diào)節(jié)因子可使模型中的T細(xì)胞至少增加10倍
CAR-T細(xì)胞療法由Carl H. June醫(yī)學(xué)博士首創(chuàng)，他是賓夕法尼亞大學(xué)免疫療法教授，也是Abramson癌癥中心細(xì)胞免疫療法(CCI)主任，他的工作導(dǎo)致了2017年首次批準(zhǔn)用于B細(xì)胞急性淋巴細(xì)胞白血病的CAR - T細(xì)胞療法。從那時(shí)起，個(gè)性化細(xì)胞療法徹底改變了血癌的治療方法，但對(duì)肺癌和乳腺癌等實(shí)體腫瘤仍然無(wú)效。
對(duì)于這項(xiàng)新研究，June表示:“我們希望為實(shí)體瘤患者開(kāi)啟CAR-T細(xì)胞療法，其中包括最常見(jiàn)的癌癥類(lèi)型。我們的研究表明，免疫炎癥調(diào)節(jié)劑靶向（immune inflammatory regulator targeting）值得進(jìn)一步研究，增強(qiáng)T細(xì)胞的效力?！?/div>
CAR-T細(xì)胞治療實(shí)體腫瘤的挑戰(zhàn)之一是一種被稱(chēng)為T(mén)細(xì)胞衰竭的現(xiàn)象，即來(lái)自實(shí)體腫瘤細(xì)胞的持續(xù)抗原暴露使T細(xì)胞疲憊不堪，不能產(chǎn)生抗腫瘤反應(yīng)。將病人體內(nèi)已經(jīng)耗盡的T細(xì)胞用于CAR - T細(xì)胞治療會(huì)導(dǎo)致效果較差，因?yàn)門(mén)細(xì)胞不能充分繁殖，也不能記住它們的任務(wù)。
先前的觀察性研究暗示，炎癥調(diào)節(jié)因子Regnase-1是間接克服T細(xì)胞衰竭影響的潛在靶點(diǎn)，因?yàn)楫?dāng)T細(xì)胞被破壞時(shí)，Regnase-1會(huì)引起過(guò)度炎癥，使它們復(fù)活以產(chǎn)生抗腫瘤反應(yīng)。該論文一作David Mai博士，提出同時(shí)針對(duì)相關(guān)但獨(dú)立的Roquin-1調(diào)節(jié)器可以進(jìn)一步促進(jìn)反應(yīng)。
Mai說(shuō):“這兩個(gè)調(diào)節(jié)基因中的每一個(gè)都涉及限制T細(xì)胞炎癥反應(yīng)，但我們發(fā)現(xiàn)，將它們放在一起比單獨(dú)破壞它們產(chǎn)生更大的抗癌效果。在之前研究的基礎(chǔ)上，我們開(kāi)始越來(lái)越接近在實(shí)體瘤環(huán)境下有前景的策略?！?/div>
圖2 Regnase-1和Roquin-1雙敲除
圖1 靶向控制炎癥相關(guān)基因功能的兩種調(diào)節(jié)因子可使模型中的T細(xì)胞至少增加10倍
該團(tuán)隊(duì)使用CRISPR-Cas9基因編輯技術(shù)分別敲除Regnase-1和Roquin-1，并同時(shí)敲除健康供體T細(xì)胞中的兩種不同的免疫受體，目前正在I期臨床試驗(yàn)中進(jìn)行研究：間皮素靶向M5 CAR (mesoCAR)和NY-ESO-1靶向8F TCR (NYESO TCR)。這兩種工程T細(xì)胞產(chǎn)品都不是針對(duì)CD19的，因?yàn)檫@種抗原不存在于實(shí)體腫瘤中，而CD19是大多數(shù)被批準(zhǔn)的CAR-T細(xì)胞療法靶向的抗原。
圖2 Regnase-1和Roquin-1雙敲除
在CRISPR編輯后，T細(xì)胞被擴(kuò)增并注入實(shí)體瘤小鼠模型中，研究人員觀察到，與單獨(dú)禁用Regnase-1相比，雙重敲除導(dǎo)致至少10倍的工程T細(xì)胞，以及增加的抗腫瘤免疫活性和工程T細(xì)胞的壽命。在一些小鼠中，它還導(dǎo)致淋巴細(xì)胞產(chǎn)生過(guò)剩，導(dǎo)致毒性。
Sheppard說(shuō):“CRISPR是一種有用的工具，可以完全消除Regnase和Roquin等靶基因的表達(dá)，從而產(chǎn)生明確的表型，然而，還有其他策略可以考慮將這項(xiàng)工作轉(zhuǎn)化為臨床環(huán)境，例如條件基因調(diào)控的形式?！薄拔覀儺?dāng)然對(duì)結(jié)合敲除這兩種非冗余蛋白質(zhì)所釋放的抗腫瘤效力印象深刻。在實(shí)體腫瘤研究中，我們經(jīng)?？吹紺AR - T細(xì)胞的有限擴(kuò)張，但如果我們能夠使每個(gè)T細(xì)胞更有效，并大量復(fù)制它們，我們預(yù)計(jì)T細(xì)胞療法將有更好的機(jī)會(huì)攻擊實(shí)體腫瘤?！?/div>
其他作者還包括Omar Johnson, Jordan ref, Ting-Jia Fan和John Scholler。這項(xiàng)研究得到了美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院(1P01CA214278, R01CA226983)、帕克癌癥免疫治療研究所、愛(ài)默生集體、方丹獎(jiǎng)學(xué)金、諾曼和塞爾瑪·克倫研究獎(jiǎng)學(xué)金以及羅伯特·伍德·約翰遜基金會(huì)衛(wèi)生政策研究學(xué)者的支持。
參考資料：
[1] Combined disruption of T cell inflammatory regulators Regnase-1 and Roquin-1 enhances antitumor activity of engineered human T cells
摘要：賓夕法尼亞大學(xué)佩雷爾曼醫(yī)學(xué)院的研究人員進(jìn)行了一項(xiàng)臨床前研究，其重點(diǎn)在于一種新方法，即“組合拳”幫助T細(xì)胞攻擊實(shí)體腫瘤。
賓夕法尼亞大學(xué)佩雷爾曼醫(yī)學(xué)院的研究人員進(jìn)行了一項(xiàng)臨床前研究，其重點(diǎn)在于一種新方法，即“組合拳”幫助T細(xì)胞攻擊實(shí)體腫瘤。發(fā)表在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》(PNAS)上的研究結(jié)果表明，靶向控制炎癥相關(guān)基因功能的兩種調(diào)節(jié)因子，可使模型中的T細(xì)胞至少增加10倍，從而增強(qiáng)抗腫瘤免疫活性和持久性。
圖1 靶向控制炎癥相關(guān)基因功能的兩種調(diào)節(jié)因子可使模型中的T細(xì)胞至少增加10倍
CAR-T細(xì)胞療法由Carl H. June醫(yī)學(xué)博士首創(chuàng)，他是賓夕法尼亞大學(xué)免疫療法教授，也是Abramson癌癥中心細(xì)胞免疫療法(CCI)主任，他的工作導(dǎo)致了2017年首次批準(zhǔn)用于B細(xì)胞急性淋巴細(xì)胞白血病的CAR - T細(xì)胞療法。從那時(shí)起，個(gè)性化細(xì)胞療法徹底改變了血癌的治療方法，但對(duì)肺癌和乳腺癌等實(shí)體腫瘤仍然無(wú)效。
對(duì)于這項(xiàng)新研究，June表示:“我們希望為實(shí)體瘤患者開(kāi)啟CAR-T細(xì)胞療法，其中包括最常見(jiàn)的癌癥類(lèi)型。我們的研究表明，免疫炎癥調(diào)節(jié)劑靶向（immune inflammatory regulator targeting）值得進(jìn)一步研究，增強(qiáng)T細(xì)胞的效力?！?/div>
圖2 Regnase-1和Roquin-1雙敲除
CAR-T細(xì)胞治療實(shí)體腫瘤的挑戰(zhàn)之一是一種被稱(chēng)為T(mén)細(xì)胞衰竭的現(xiàn)象，即來(lái)自實(shí)體腫瘤細(xì)胞的持續(xù)抗原暴露使T細(xì)胞疲憊不堪，不能產(chǎn)生抗腫瘤反應(yīng)。將病人體內(nèi)已經(jīng)耗盡的T細(xì)胞用于CAR - T細(xì)胞治療會(huì)導(dǎo)致效果較差，因?yàn)門(mén)細(xì)胞不能充分繁殖，也不能記住它們的任務(wù)。
先前的觀察性研究暗示，炎癥調(diào)節(jié)因子Regnase-1是間接克服T細(xì)胞衰竭影響的潛在靶點(diǎn)，因?yàn)楫?dāng)T細(xì)胞被破壞時(shí)，Regnase-1會(huì)引起過(guò)度炎癥，使它們復(fù)活以產(chǎn)生抗腫瘤反應(yīng)。該論文一作David Mai博士，提出同時(shí)針對(duì)相關(guān)但獨(dú)立的Roquin-1調(diào)節(jié)器可以進(jìn)一步促進(jìn)反應(yīng)。
Mai說(shuō):“這兩個(gè)調(diào)節(jié)基因中的每一個(gè)都涉及限制T細(xì)胞炎癥反應(yīng)，但我們發(fā)現(xiàn)，將它們放在一起比單獨(dú)破壞它們產(chǎn)生更大的抗癌效果。在之前研究的基礎(chǔ)上，我們開(kāi)始越來(lái)越接近在實(shí)體瘤環(huán)境下有前景的策略。”
該團(tuán)隊(duì)使用CRISPR-Cas9基因編輯技術(shù)分別敲除Regnase-1和Roquin-1，并同時(shí)敲除健康供體T細(xì)胞中的兩種不同的免疫受體，目前正在I期臨床試驗(yàn)中進(jìn)行研究：間皮素靶向M5 CAR (mesoCAR)和NY-ESO-1靶向8F TCR (NYESO TCR)。這兩種工程T細(xì)胞產(chǎn)品都不是針對(duì)CD19的，因?yàn)檫@種抗原不存在于實(shí)體腫瘤中，而CD19是大多數(shù)被批準(zhǔn)的CAR-T細(xì)胞療法靶向的抗原。
圖2 Regnase-1和Roquin-1雙敲除
在CRISPR編輯后，T細(xì)胞被擴(kuò)增并注入實(shí)體瘤小鼠模型中，研究人員觀察到，與單獨(dú)禁用Regnase-1相比，雙重敲除導(dǎo)致至少10倍的工程T細(xì)胞，以及增加的抗腫瘤免疫活性和工程T細(xì)胞的壽命。在一些小鼠中，它還導(dǎo)致淋巴細(xì)胞產(chǎn)生過(guò)剩，導(dǎo)致毒性。
Sheppard說(shuō):“CRISPR是一種有用的工具，可以完全消除Regnase和Roquin等靶基因的表達(dá)，從而產(chǎn)生明確的表型，然而，還有其他策略可以考慮將這項(xiàng)工作轉(zhuǎn)化為臨床環(huán)境，例如條件基因調(diào)控的形式?！薄拔覀儺?dāng)然對(duì)結(jié)合敲除這兩種非冗余蛋白質(zhì)所釋放的抗腫瘤效力印象深刻。在實(shí)體腫瘤研究中，我們經(jīng)?？吹紺AR - T細(xì)胞的有限擴(kuò)張，但如果我們能夠使每個(gè)T細(xì)胞更有效，并大量復(fù)制它們，我們預(yù)計(jì)T細(xì)胞療法將有更好的機(jī)會(huì)攻擊實(shí)體腫瘤?！?/div>
其他作者還包括Omar Johnson, Jordan ref, Ting-Jia Fan和John Scholler。這項(xiàng)研究得到了美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院(1P01CA214278, R01CA226983)、帕克癌癥免疫治療研究所、愛(ài)默生集體、方丹獎(jiǎng)學(xué)金、諾曼和塞爾瑪·克倫研究獎(jiǎng)學(xué)金以及羅伯特·伍德·約翰遜基金會(huì)衛(wèi)生政策研究學(xué)者的支持。
參考資料：
[1] Combined disruption of T cell inflammatory regulators Regnase-1 and Roquin-1 enhances antitumor activity of engineered human T cells
