基因编辑技术增强了治疗癌症的T细胞免疫疗法
去年,食品和药物管理局批准了批治疗癌症的细胞免疫疗法。这些疗法包括收集患者自身的免疫细胞——称为T细胞——并对其进行增压,以控制和攻击特定的血液癌症,如难以治疗的急性淋巴细胞白血病和非霍奇金淋巴瘤。
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但是到目前为止,如果T细胞本身是癌性的,这些T细胞免疫疗法——称为CAR-T细胞——就不能使用。尽管增压T细胞可以杀死癌细胞,但它们也可以杀死对方,因为它们非常相似。
圣路易斯华盛顿大学医学院的科学家现在已经使用基因编辑技术CRISPR来设计人类T细胞,这种细胞可以攻击人类T细胞癌症,而不会屈服于友好的火力。
这项在老鼠身上评估这种方法的研究发表在网上的期刊上白血病。
研究人员还设计了T细胞,这样任何捐赠者的T细胞都可以使用。不需要具有相似免疫力的“匹配”供体,患者自身的T细胞也不需要,这一点很重要,原因显而易见:患者自身的许多T细胞都是癌性的。
“癌细胞和健康的T细胞表面有完全相同的蛋白质——CD7,”资深作者约翰·F·迪普西奥、医学博士、弗吉尼亚大学和萨姆·J·高尔曼肿瘤学教授说。
DiPersio的团队首先针对CD7产生了一种新的CAR-T策略,允许靶向和杀死表面有CD7的所有细胞。
“但是如果我们将T细胞编程为靶向CD7,它们会攻击癌细胞和彼此,从而破坏这种方法,”迪佩尔西奥说。“为了防止这种T细胞自相残杀,我们使用CRISPR/Cas9基因编辑从健康的T细胞中去除CD7,因此它们不再携带目标。”
迪佩尔西奥在华盛顿大学医学院的Siteman癌症中心和巴恩斯犹太医院治疗病人,他和他的同事也使用CRISPR基因编辑来同时消除治疗性T细胞将健康组织视为外来组织的能力。
为此,他们基因删除了T细胞受体α( TCrA )亚单位。这样,来自任何正常供体的T细胞都可以被使用,而不会有危及生命的毒性风险,例如移植物抗宿主疾病,在这种疾病中T细胞攻击受体的器官,有时会导致死亡。这种新方法也可能对CAR-T领域有广泛的影响,允许使用任何健康供体的治疗性T细胞。健康的T细胞可以被提前收集,并为任何复发的T细胞恶性肿瘤患者储存。
作者马修·L·库珀博士是医学讲师,他说:“我们已经对这些T细胞进行了基因改造,这样它们就不会引起移植物抗宿主疾病,但仍然可以杀死癌细胞。”。“这种方法的另一个好处是患者在诊断后可以更快地接受这种治疗。我们不需要采集病人自己的T细胞,然后修改它们,这需要时间。我们也不需要找到匹配的捐赠者。我们可以从任何健康的捐献者身上收集T细胞,并提前准备好基因编辑的T细胞,这种策略被称为“现成的”CAR-T细胞疗法。”
研究人员证明,这种方法对患有T细胞急性淋巴细胞白血病( T-ALL )的小鼠有效,T - ALL取自患者。用靶向CD7的基因编辑T细胞治疗的小鼠存活了65天,相比之下,接受靶向不同蛋白质的工程T细胞的对照组存活了31天。研究人员还在接受缺乏将健康组织视为外来组织的分子机制的T细胞的小鼠中,没有发现移植物抗宿主疾病的证据。他们还发现,治疗性T细胞在初次注射后至少在血液中保留了六周,这表明如果癌细胞返回,它可能会再次上升,杀死癌细胞。
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库珀说:“T细胞恶性肿瘤代表了一类毁灭性的血癌,在患有该疾病的儿童和成人中复发率和死亡率很高。”。“为了开发种临床上可行的针对这类癌症的靶向治疗,我们正在扩大基因编辑的CAR-T细胞的生产,以进行临床试验,我们希望在Siteman癌症中心完成这项工作。”