CAR-T(Chimeric Antigen Receptor T-Cell Immunotherapy)，即嵌合抗原受體(tǐ)T細胞免疫療法。該療法是一種出現了很(hěn)多(duō)年但近幾年才被改良使用(yòng)到臨床中(zhōng)的新(xīn)型細胞療法。在急性白血病和非霍奇金淋巴瘤的治療上有(yǒu)着顯著的療效，被 認為(wèi)是最有(yǒu)前景的腫瘤治療方式之一。正如所有(yǒu)的技(jì )術一樣，CAR-T技(jì )術也經曆一個漫長(cháng)的演化過程，正是在這一系列的演化過程中(zhōng)，CAR-T技(jì )術逐漸走向成熟。

這種新(xīn)的治療策略的關鍵之處在于識别靶細胞的被稱作(zuò)嵌合抗原受體(tǐ)（chimeric antigen receptor, CAR）的人工(gōng)受體(tǐ)，而且在經過基因修飾後，病人T細胞能(néng)夠表達這種CAR。在人體(tǐ)臨床試驗中(zhōng)，科(kē)學(xué)家們通過一種類似透析的過程提取出病人體(tǐ)内的一些T細胞，然後在實 驗室對它們進行基因修飾，将編碼這種CAR的基因導入，這樣這些T細胞就能(néng)夠表達這種新(xīn)的受體(tǐ)。這些經過基因修飾的T細胞在實驗室進行增殖，随後将它們灌注回病人體(tǐ)内。這些T細胞利用(yòng)它們表達的CAR受體(tǐ)結合到靶細胞表面上的分(fēn)子，而這種結合觸發一種内部信号産(chǎn) 生，接着這種内部信号如此強效地激活這些T細胞以至于它們快速地摧毀靶細胞。

近年來，CAR-T免疫療法除了被用(yòng)來治療急性白血病和非霍奇金淋巴瘤之外，經改進後，也被用(yòng)來治療實體(tǐ)瘤、自身免疫疾病、HIV感染和心髒病等疾病，具(jù)有(yǒu)更廣闊的應用(yòng)空間。基于此，針對CAR-T 細胞療法取得的最新(xīn)進展，小(xiǎo)編進行一番盤點，以飨讀者。

1.Nat Biotechnol：利用(yòng)改進的CRISPR-Cas9基因編輯系統将較長(cháng)的DNA序列高效引入細胞基因組中(zhōng)的精(jīng)确位點

doi:10.1038/s41587-022-01418-8

CRISPR-Cas9基因編輯系統的一種新(xīn)變體(tǐ)使得它更容易為(wèi)治療應用(yòng)而對大量細胞進行基因改造。美國(guó)格拉斯通研究所和加州大學(xué)舊金山(shān)分(fēn)校開發的這種方法讓科(kē)學(xué)家們能(néng)夠以非常高的效率将特别長(cháng)的DNA序列引入細胞基因組的精(jīng)确位置，而不需要傳統上用(yòng)來攜帶DNA進入細胞的病毒遞送系統。相關研究結果于2022年8月25日在線(xiàn)發表在Nature Biotechnology期刊上，論文(wén)标題為(wèi)“High-yield genome engineering in primary cells using a hybrid ssDNA repair template and small-molecule cocktails”。

CTS（Cas9 target sequence，Cas9靶序列）模闆設計的比較，圖片來自Nature Biotechnology, 2022, doi:10.1038/s41587-022-01418-8。

DNA可(kě)以以單鏈或雙鏈形式存在，而Cas9會附着在雙鏈DNA上。這些作(zuò)者很(hěn)快發現，高水平的雙鏈DNA模闆對細胞有(yǒu)毒，因此該方法隻能(néng)用(yòng)于低量的模闆DNA，這會導緻編輯效率低下。他(tā)們知道單鏈DNA對細胞的毒性較小(xiǎo)，即使在相對高的濃度下也是如此。因此，在這篇新(xīn)的論文(wén)中(zhōng)，他(tā)們描述了一種将改良的Cas9酶附着在單鏈DNA模闆上的方法，隻需在兩端添加一小(xiǎo)段懸空的雙鏈DNA。與傳統的雙鏈DNA模闆相比，單鏈DNA模闆可(kě)以使基因編輯的效率提高一倍以上。單鏈DNA分(fēn)子的雙鏈末端讓人們可(kě)以使用(yòng)Cas9來加強非病毒載體(tǐ)在細胞中(zhōng)的遞送。

在這項新(xīn)的研究中(zhōng)，這些作(zuò)者使用(yòng)新(xīn)的DNA模闆産(chǎn)生了超過10億個靶向多(duō)發性骨髓瘤的CAR-T細胞。CAR-T細胞是經過基因改造的T細胞，可(kě)以有(yǒu)效對抗特定的細胞或癌症。有(yǒu)了新(xīn)的由Cas9指導的單鏈模闆，大約一半的T細胞獲得了新(xīn)的基因，因而被轉化為(wèi)CAR-T細胞。

論文(wén)共同作(zuò)者、加州大學(xué)舊金山(shān)分(fēn)校血液學(xué)與腫瘤學(xué)科(kē)醫(yī)學(xué)助理(lǐ)教授Justin Eyquem博士說，“我們知道，将DNA模闆靶向基因組中(zhōng)稱為(wèi)TRAC（T-cell receptor α constant, T細胞受體(tǐ)α恒定區(qū)）位點的特定位點，将會提高CAR-T細胞的抗腫瘤效力。這種新(xīn)的非病毒方法使我們能(néng)夠更有(yǒu)效地實現這一目标，這将加快下一代CAR-T細胞療法的開發。”

2.Nature：重大進展！抑制RASA2基因可(kě)讓T細胞在腫瘤微環境中(zhōng)持續殺死癌細胞，有(yǒu)望治療一系列實體(tǐ)瘤和液體(tǐ)腫瘤

doi:10.1038/s41586-022-05126-w

用(yòng)于免疫治療的T細胞會因為(wèi)對抗癌細胞的任務(wù)而變得功能(néng)衰竭，或者在進入腫瘤時失去活性。在一項新(xīn)的研究中(zhōng)，通過對這些細胞的基因組進行基于CRISPR的編輯，來自美國(guó)加州大學(xué)舊金山(shān)分(fēn)校、格拉斯通研究所和以色列特拉維夫大學(xué)的研究人員使這些治療性的T細胞變得更有(yǒu)活力。這一發現可(kě)能(néng)有(yǒu)助于克服限制這種有(yǒu)希望的療法成功遏制實體(tǐ)瘤和液體(tǐ)腫瘤的一個主要因素。相關研究結果于2022年8月24日發表在Nature期刊上，論文(wén)标題為(wèi)“RASA2 ablation in T cells boosts antigen sensitivity and long-term function”。

在原代人T細胞中(zhōng)進行的多(duō)種全基因組CRISPR篩選發現RASA2是一種抵抗免疫抑制環境的調節因子。圖片來自Nature, 2022, doi:10.1038/s41586-022-05126-w。

這些作(zuò)者構建出敲除RASA2基因的T細胞。他(tā)們然後讓這些T細胞接受各種 “應激測試”，讓它們反複暴露在癌細胞以及腫瘤微環境模型中(zhōng)。他(tā)們将這些RASA2基因敲除的T細胞的表現與仍然含有(yǒu)正常RASA2基因的原始治療性T細胞的表現進行了比較。在原始的T細胞失去抗癌能(néng)力很(hěn)久之後，RASA2基因敲除的T細胞仍然非常不知疲倦。

這些作(zuò)者在對不同類型的阻斷RASA2的工(gōng)程化T細胞進行了測試以及對來自許多(duō)不同人類供者的T細胞以及液體(tǐ)癌症和實體(tǐ)瘤模型進行了測試，他(tā)們獲得的結果是一緻的。Carnevale說，“這些敲除RASA2基因的T細胞可(kě)以持續殺死癌細胞。我們似乎找到了T細胞功能(néng)的抑制因子，當我們去除它時，我們就能(néng)釋放出這些治療性T細胞的潛力。”

3.Science子刊：重大進展！注射一種水凝膠有(yǒu)望治療膠質(zhì)母細胞瘤

doi:10.1126/scitranslmed.abn1128

美國(guó)威斯康星大學(xué)麥迪遜分(fēn)校藥學(xué)院藥物(wù)科(kē)學(xué)部助理(lǐ)教授Quanyin Hu解釋說，“膠質(zhì)母細胞瘤的一個特點是，腫瘤細胞非常具(jù)有(yǒu)侵略性，它們會滲透到周圍的組織中(zhōng)。所以外科(kē)醫(yī)生不能(néng)清楚地感覺到腫瘤和正常組織之間的界限，而且你不能(néng)盡可(kě)能(néng)多(duō)地切除，因為(wèi)大腦中(zhōng)的所有(yǒu)組織都非常重要---你當然不想切除太多(duō)。因此，這種腫瘤會再次複發，而這大大降低了治療後的存活率。”

但是Hu實驗室已開發出一種強大的免疫增強性術後治療方法，可(kě)能(néng)改變膠質(zhì)母細胞瘤患者的勝算。在一項新(xīn)的研究中(zhōng)，Hu和他(tā)的合作(zuò)者發表了他(tā)們關于該療法在人類膠質(zhì)母細胞瘤小(xiǎo)鼠模型中(zhōng)的應用(yòng)。相關研究結果發表在2022年8月3日的Science Translational Medicine期刊上，論文(wén)标題為(wèi)“Intracavity generation of glioma stem cell–specific CAR macrophages primes locoregional immunity for postoperative glioblastoma therapy”。

Hu實驗室開發了一種水凝膠，它可(kě)以被注射到切除腫瘤後留下的腦腔中(zhōng)。Hu指出，這種水凝膠給送方法效果很(hěn)好，因為(wèi)它完全填滿了腦腔，緩慢地将它攜帶的納米顆粒釋放到周圍組織中(zhōng)，并促進殺癌免疫反應。

這種水凝膠含有(yǒu)攜帶着編碼嵌合抗原受體(tǐ)（CAR）的基因的納米顆粒，這些納米顆粒旨在進入某些類型的免疫細胞---稱為(wèi)巨噬細胞---并使它們表達可(kě)以靶向膠質(zhì)瘤幹細胞的CAR，由此産(chǎn)生的巨噬細胞稱為(wèi)CAR巨噬細胞（CAR macrophage, CAR-M）。這些免疫細胞通常會清理(lǐ)體(tǐ)内的傳染性入侵者，但在腫瘤環境中(zhōng)，它們可(kě)能(néng)會轉變為(wèi)抑制免疫系統和促進癌症生長(cháng)的形式。由于手術造成的炎症，這些叛變的巨噬細胞會湧向手術部位，可(kě)能(néng)會助長(cháng)癌症複發。Hu說，“我們想利用(yòng)這些巨噬細胞，把它們從敵人變成盟友。”

為(wèi)了做到這一點，這些納米顆粒進入這些巨噬細胞并使它們表達的CAR靶向一種叫做CD133的糖蛋白，這是膠質(zhì)瘤幹細胞的一種标志(zhì)物(wù)。Hu及其研究團隊還添加了一種CD47抗體(tǐ)，它能(néng)阻止“不要吃我”的信号，從而促進CAR-M細胞識别癌細胞。針對小(xiǎo)鼠模型的臨床前結果顯示這種水凝膠治療成功地産(chǎn)生了膠質(zhì)瘤幹細胞特異性的CAR-M細胞 ---本質(zhì)上就是在現場對巨噬細胞進行重編程，使之靶向并殺死任何殘留的膠質(zhì)瘤幹細胞。

4.Blood：不表達CD7的CAR-T細胞有(yǒu)望更好地治療T-ALL白血病

doi:10.1182/blood.2021015020

在一項新(xīn)的研究中(zhōng)，來自美國(guó)聖猶大兒童研究醫(yī)院的研究人員改進了嵌合抗原受體(tǐ)（CAR）T細胞（CAR-T）療法。他(tā)們新(xīn)的簡化方法選擇了一種有(yǒu)利的T細胞類型，并在實驗室中(zhōng)顯示出對抗複發的T細胞急性淋巴細胞白血病（T-ALL）的前景。相關研究結果于2022年8月1日在線(xiàn)發表在Blood期刊上，論文(wén)标題為(wèi)“Engineering Naturally Occurring CD7 Negative T Cells for the Immunotherapy of Hematological Malignancies”。

幾種治療複發性T-ALL的CAR-T細胞療法靶向抗原CD7。這種抗原存在于許多(duō)T-ALL癌細胞表面上，就像這些癌細胞揮舞着同樣的旗幟一樣。然而，有(yǒu)一個問題。論文(wén)共同第一作(zuò)者、聖猶大兒童研究醫(yī)院的Abdullah Freiwan說，“大多(duō)數正常T細胞也表達CD7，而且因為(wèi)這些CAR-T細胞戰士完全聽從命令。它們會殺死任何攜帶這種特定标志(zhì)物(wù)的細胞，即使這意味着互相殘殺。”

圖片來自Blood, 2022, doi:10.1182/blood.2021015020。

這些作(zuò)者專注于一小(xiǎo)群天然不表達CD7的T細胞。他(tā)們産(chǎn)生了一種選擇和擴大這些細胞的方法，然後将它們制成CAR-T細胞。在實驗室研究中(zhōng)，這些不表達CD7的CAR-T細胞表現非常好，有(yǒu)效地清除了腫瘤。在小(xiǎo)鼠模型的癌症複發實驗（再挑戰）中(zhōng)，這些細胞還提供了長(cháng)期保護。

5.Science子刊：新(xīn)方法讓功能(néng)衰竭的T細胞恢複青春，有(yǒu)望改善癌症免疫療法

doi:10.1126/sciimmunol.abj9123

在與癌症鬥争的過程中(zhōng)，T細胞會變得功能(néng)衰竭，不再能(néng)夠正常運作(zuò)。在功能(néng)衰竭的早期階段有(yǒu)時可(kě)以用(yòng)免疫治療藥物(wù)加以逆轉，但一旦T細胞變得過于衰竭，人們之前認為(wèi)這種狀态是不可(kě)逆轉的。然而，在一項新(xīn)的研究中(zhōng)，來自美國(guó)匹茲堡大學(xué)的研究人員指出即使是最為(wèi)衰竭的T細胞也能(néng)恢複活力。相關研究結果發表在2022年8月5日的Science Immunology期刊上，論文(wén)标題為(wèi)“Tumor microenvironmental signals reshape chromatin landscapes to limit the functional potential of exhausted T cells”。

在這項新(xīn)的研究中(zhōng)，這些作(zuò)者剖析了T細胞在黑色素瘤小(xiǎo)鼠模型中(zhōng)從早期到晚期衰竭的分(fēn)子特征。他(tā)們出乎意料地發現，即使是最末期衰竭的T細胞也保留了一些再次發揮作(zuò)用(yòng)的能(néng)力，并确定了克服衰竭的方法，從而為(wèi)癌症免疫療法開辟了潛在的新(xīn)途徑。

為(wèi)了完全激活，T細胞有(yǒu)兩個開關：T細胞受體(tǐ)和一種共刺激信号。這些作(zuò)者發現，末期衰竭的T細胞沒有(yǒu)足夠的共刺激信号。當他(tā)們使用(yòng)一種結合稱為(wèi)4-1BB的共刺激受體(tǐ)的抗體(tǐ)時，基因表達增加，從而增強了T細胞的活性。另一個關鍵發現是，在腫瘤微環境中(zhōng)常見的低氧或缺氧促成了末期衰竭T細胞的基因表達受損。當這些作(zuò)者對T細胞進行重編程，使它們對缺氧有(yǒu)抵抗力時，它們就會分(fēn)化成一種更有(yǒu)功能(néng)的狀态。

這些作(zuò)者說，利用(yòng)末期衰竭的T細胞進行免疫治療的潛在新(xīn)方法包括靶向缺氧或共刺激途徑的藥物(wù)或設計對抗功能(néng)衰竭的CAR-T細胞。

6.Cell子刊：新(xīn)方法大批量生産(chǎn)具(jù)有(yǒu)強大抗腫瘤活性的中(zhōng)性粒細胞

doi:10.1016/j.celrep.2022.111128

在一項新(xīn)的研究中(zhōng)，來自美國(guó)普渡大學(xué)的研究人員對傳統方法進行了改進，生産(chǎn)出現成的具(jù)有(yǒu)強大抗腫瘤活性的人類免疫細胞。相關研究結果發表在2022年7月19日的Cell Reports期刊上，論文(wén)标題為(wèi)“Engineering chimeric antigen receptor neutrophils from human pluripotent stem cells for targeted cancer immunotherapy”。

論文(wén)共同通訊作(zuò)者、普渡大學(xué)戴維森化學(xué)工(gōng)程學(xué)院助理(lǐ)教授Xiaoping Bao說，經過基因改造後表達嵌合抗原受體(tǐ)（CAR）的中(zhōng)性粒細胞（以下稱CAR中(zhōng)性粒細胞）以及可(kě)移植的造血幹細胞是治療血液疾病和癌症的有(yǒu)效方法。中(zhōng)性粒細胞是最豐富的白細胞類型，能(néng)有(yǒu)效地穿過生理(lǐ)屏障滲透到實體(tǐ)瘤中(zhōng)。造血幹細胞将在一生中(zhōng)補充所有(yǒu)的血細胞譜系，包括中(zhōng)性粒細胞。

圖片來自Cell Reports, 2022, doi:10.1016/j.celrep.2022.111128。

Bao開發了一種提交了專利申請的方法：利用(yòng)人類多(duō)能(néng)性幹細胞（hPSC）---即可(kě)以自我更新(xīn)并能(néng)分(fēn)化為(wèi)任何類型人細胞的幹細胞---大量産(chǎn)生CAR中(zhōng)性粒細胞。經過基因改造後，CAR可(kě)在hPSC表面上表達，然後通過一種新(xīn)的、化學(xué)定義的方法将它們轉化為(wèi)功能(néng)性的CAR中(zhōng)性粒細胞。

7.Haematologica：表達MyD88和CD40的ENG T細胞有(yǒu)望更高效地治療急性骨髓性白血病

doi:10.3324/haematol.2021.279301

在一項新(xīn)的研究中(zhōng)，來自美國(guó)聖猶大兒童研究醫(yī)院的研究人員開發出一種來提高CD123特異性的engager（ENG）T細胞殺死急性骨髓性白血病（AML）的能(néng)力。該方法在針對難以治療的複發疾病的臨床前模型中(zhōng)顯示出前景。相關研究結果于2022年7月28日在線(xiàn)發表在Haematologica期刊上，論文(wén)标題為(wèi)“Improving the anti-acute myeloid leukemia activity of CD123-specific Engager T cells by MyD88 and CD40 costimulation”。

盡管小(xiǎo)兒白血病治療取得了進展，但複發性AML的臨床結果仍然不佳。科(kē)學(xué)家們正在探索多(duō)種潛在的治療方法。一種方法是使用(yòng)ENG T細胞。這些細胞是經過基因改造的免疫細胞，可(kě)以分(fēn)泌使T細胞和癌細胞結合在一起的抗體(tǐ)，促進對腫瘤的殺傷。在這種新(xīn)的研究中(zhōng)，這些作(zuò)者開發出一種改進ENG T細胞的方法，使該療法更加高效和有(yǒu)效。他(tā)們在ENG構造體(tǐ)中(zhōng)加入了一個由一種稱為(wèi)二聚化學(xué)誘導劑（chemical inducer of dimerization）的小(xiǎo)分(fēn)子激活藥物(wù)控制的共刺激系統，該系統由共刺激分(fēn)子MyD88和/或CD40組成。臨床前研究結果顯示，該方法提高了ENG T細胞的抗AML活性。

圖片來自Haematologica, 2022, doi:10.3324/haematol.2021.279301。

論文(wén)通訊作(zuò)者、聖猶大兒童研究醫(yī)院骨髓移植與細胞治療系Paulina Velasquez博士說，“我們基本上是讓T細胞表達我們可(kě)以控制的共刺激分(fēn)子。ENG T細胞分(fēn)泌一種蛋白，使這些T細胞能(néng)夠殺死白血病。在這種情況下，當它們也表達我們添加的共刺激分(fēn)子時，我們讓這些細胞獲得額外的效應功能(néng)。”

8.Cell Stem Cell：重磅！科(kē)學(xué)家有(yǒu)望制造出更好的現成可(kě)用(yòng)的CAR-T細胞來用(yòng)于癌症免疫療法

doi:10.1016/j.stem.2022.06.014

在CAR-T細胞免疫療法中(zhōng)，來自患者自身血液中(zhōng)的T細胞能(néng)被工(gōng)程化改造為(wèi)攜帶嵌合抗原受體(tǐ)（CAR），從而增強T細胞攻擊和殺滅腫瘤細胞的能(néng)力，當CAR-T細胞療法能(néng)作(zuò)為(wèi)治療特定白血病和淋巴瘤的強大手段時，很(hěn)多(duō)病人仍然無法使用(yòng)這種有(yǒu)效的療法。近日，一篇發表在國(guó)際雜志(zhì)Cell Stem Cell上題為(wèi)“EZH1 repression generates mature iPSC-derived CAR T cells with enhanced antitumor activity”的研究報告中(zhōng)，來自波士頓兒童醫(yī)院等機構的科(kē)學(xué)家們通過研究或有(yǒu)望讓CAR-T細胞療法能(néng)夠更加廣泛地使用(yòng)。

本文(wén)研究中(zhōng)，研究人員就利用(yòng)誘導多(duō)能(néng)幹細胞（iPSC）開發了一種新(xīn)方法來制造通用(yòng)型的CAR-T細胞，其或能(néng)大規模生産(chǎn)并用(yòng)于多(duō)名(míng)患者的治療。在研究涉及血液發育的表觀遺傳學(xué)因素時，研究人員鎖定了一種名(míng)為(wèi)EZH1的酶類，其能(néng)限制成熟淋巴細胞的分(fēn)化，而抑制EZH1則能(néng)促使iPS細胞制造成熟的T細胞，同時研究人員還開發了一種新(xīn)型培養系統，其能(néng)避免與鼠源性細胞共培養，因為(wèi)後者的培養較為(wèi)困難，而且産(chǎn)生的T細胞也并不夠成熟。

當iPS細胞衍生的T細胞被進一步轉化為(wèi)CAR-T細胞時，其所顯示出的抗腫瘤活性就與目前用(yòng)于臨床療法的方法所産(chǎn)生的CAR-T細胞的抗腫瘤活性相當，當與此前iPS細胞方法所制造的T細胞相比，這些新(xīn)細胞在實驗室中(zhōng)殺滅癌細胞和清除活體(tǐ)小(xiǎo)鼠癌細胞的能(néng)力都有(yǒu)所增強。研究者Daley表示，經過多(duō)年的研究，如今我們發現iPS細胞最終或能(néng)幫助開發用(yòng)于治療諸如癌症等多(duō)種人類疾病的新(xīn)型療法。

9.JITC：靶向αvβ3的CAR-T細胞有(yǒu)望治療緻命性腦瘤

doi:10.1136/jitc-2021-003816

一項新(xīn)的研究可(kě)能(néng)在治療兩種緻命性腦瘤--膠質(zhì)母細胞瘤（glioblastoma, GBM）和彌漫型内因性橋腦膠質(zhì)瘤（diffuse intrinsic pontine glioma, DIPG）--方面引發變革，同時也可(kě)能(néng)更好地治療其他(tā)實體(tǐ)瘤。相關研究結果近期發表在Journal for ImmunoTherapy of Cancer期刊上，論文(wén)标題為(wèi)“Targeting of the alphav beta3 integrin complex by CAR-T cells leads to rapid regression of diffuse intrinsic pontine glioma and glioblastoma”。

逆轉錄病毒轉導和體(tǐ)外擴增後αvβ3 CAR-T細胞的設計、生産(chǎn)和免疫表型表征。圖片來自Journal for ImmunoTherapy of Cancer, 2022, doi:10.1136/jitc-2021-003816。

這項新(xīn)的研究重點關注兩種缺乏有(yǒu)效治療手段的腦瘤---GBM和DIPG。平均來說，隻有(yǒu)不到7%的膠質(zhì)母細胞瘤患者能(néng)存活5年，而對于兒童來說，DIPG的預期壽命在診斷後僅為(wèi)9個月。

這項新(xīn)研究發現了這些實體(tǐ)腦瘤的弱點，這些弱點可(kě)能(néng)使CAR-T細胞免疫療法對它們也有(yǒu)效。這些作(zuò)者通過流式細胞儀發現患者來源的DIPG細胞和GBM細胞系在細胞表面上表達高水平的αvβ3，而通過RNA測序和蛋白芯片發現，αvβ3在正常組織上的表達量很(hěn)小(xiǎo)。基于這一發現，他(tā)們構建出靶向αvβ3的CAR-T細胞（下稱αvβ3 CAR-T）。αvβ3 CAR-T細胞在細胞毒性試驗以及在原位和立體(tǐ)定向植入DIPG和GBM腫瘤到NSG小(xiǎo)鼠大腦的相關位置的體(tǐ)内模型中(zhōng)都表現出高效的抗原特異性腫瘤細胞殺傷力。由于CAR-T的全身性細胞增殖和長(cháng)效持久性，它們的抗腫瘤反應是快速和強大的。腫瘤清除後，可(kě)檢測到TCF-1+ αvβ3 CAR-T細胞，這強調了它們持續存在并進行自我更新(xīn)的能(néng)力。

10.Mol Ther：抑制EBAG9可(kě)增強CAR-T細胞的抗腫瘤功能(néng)，同時降低副作(zuò)用(yòng)

doi:10.1016/j.ymthe.2022.07.009

一個月前，來自德(dé)國(guó)亥姆霍茲聯合會馬克斯-德(dé)布呂克分(fēn)子醫(yī)學(xué)中(zhōng)心（MDC）的Armin Rehm博士和Uta Höpken博士及其團隊在一項發表在JCI Insight雜期刊上的研究中(zhōng)發現關閉小(xiǎo)鼠體(tǐ)内的EBAG9基因導緻對癌症的免疫反應持續增加（JCI Insight, 2022, doi:10.1172/jci.insight.155534）。這些小(xiǎo)鼠還産(chǎn)生更多(duō)的記憶T細胞。記憶T細胞是我們免疫記憶的一部分(fēn)，使我們的免疫系統在再次遇到之前遇到的癌症抗原後能(néng)夠作(zuò)出更好的免疫反應。

如今，在一項新(xīn)的研究中(zhōng)，這些作(zuò)者還在體(tǐ)外的人類CAR-T細胞中(zhōng)證實了這些關鍵發現。他(tā)們指出，這是邁向治療應用(yòng)的道路上決定性的一步。相關研究結果于2022年7月12日在線(xiàn)發表在Molecular Therapy期刊上，論文(wén)标題為(wèi)“EBAG9-silencing exerts an immune checkpoint function without aggravating adverse effects”。Rehm說，“關閉EBAG9使身體(tǐ)能(néng)夠更早、更徹底地消滅腫瘤細胞。除了實現更持久的治療效果外，這也可(kě)能(néng)創造出真正的治愈機會。”

基于他(tā)們在動物(wù)模型和使用(yòng)人類細胞的體(tǐ)外實驗中(zhōng)的發現，這些作(zuò)者如今知道，解除EBAG9對免疫細胞的抑制是非常有(yǒu)效的，并且不會比傳統的CAR-T細胞療法引起更多(duō)的副作(zuò)用(yòng)。Rehm說，“我們如今需要大膽的臨床醫(yī)生和資助臨床研究的合作(zuò)夥伴。如果一切順利的話，使用(yòng)EBAG9沉默的CAR-T細胞的療法可(kě)能(néng)在短短兩年内就能(néng)為(wèi)患者所用(yòng)。”

11.eLife：對嵌合抗原受體(tǐ)的跨膜結構域進行改造，可(kě)降低CAR-T細胞的毒副作(zuò)用(yòng)

doi:10.7554/eLife.75660

作(zuò)為(wèi)一種新(xīn)的免疫療法，CAR-T細胞療法能(néng)增強患者的殺傷性T細胞來攻擊和消除癌症。它對某些血癌的療效可(kě)高達90%，甚至能(néng)使一些患者得到長(cháng)期緩解和治愈。但一個重要的限制是該療法的有(yǒu)害副作(zuò)用(yòng)，大約50%的患者會出現危險的并發症。

在一項新(xīn)的研究中(zhōng)，來自以色列魏茨曼科(kē)學(xué)研究所、澳大利亞沃爾特-伊莉莎-霍爾醫(yī)學(xué)研究所、墨爾本大學(xué)和拉籌伯大學(xué)的研究人員開發出一種潛在地減少CAR-T細胞療法的毒副作(zuò)用(yòng)的方法，這一發現可(kě)能(néng)會克服這種開創性療法的最大局限。為(wèi)此，他(tā)們利用(yòng)這種一種方法确定了一個“黃金”窗口，在安(ān)全和療效之間取得平衡。他(tā)們的方法對這種免疫療法中(zhōng)使用(yòng)的CAR-T細胞進行了微調，使其活性足以消除癌症，但又(yòu)不至于強到産(chǎn)生毒副作(zuò)用(yòng)。相關研究結果近期發表在eLife期刊上，論文(wén)标題為(wèi)“De novo-designed transmembrane domains tune engineered receptor functions”。論文(wén)通訊作(zuò)者為(wèi)沃爾特-伊莉莎-霍爾醫(yī)學(xué)研究所的Matthew Call副教授、Melissa Call副教授和魏茨曼科(kē)學(xué)研究所的Sarel J Fleishman。

了解可(kě)以自組裝(zhuāng)的膜蛋白的編程規則。圖片來自eLife, 2022, doi:10.7554/eLife.75660。

目前還沒有(yǒu)辦(bàn)法可(kě)靠地預測CAR-T細胞療法對患者的作(zuò)用(yòng)有(yǒu)多(duō)強。以前的研究試圖通過靶向這種人工(gōng)傳感蛋白的末端部分(fēn)來微調T細胞，這些末端部分(fēn)要麽與癌細胞結合，要麽指示T細胞進行殺傷。與此不同的是，在這項新(xīn)的研究中(zhōng)，這些作(zuò)者首次研究完全重新(xīn)設計這種人工(gōng)傳感蛋白（即CAR）的中(zhōng)間部分(fēn)：跨膜結構域（transmembrane domain, TMD）。具(jù)體(tǐ)而言，他(tā)們開發出一種産(chǎn)生程序化膜蛋白（programmed membrane protein, proMP）---通過計算定義的和晶體(tǐ)學(xué)驗證的界面進行自我組裝(zhuāng)的單通道α螺旋TMD---的從頭設計策略。他(tā)們用(yòng)這些proMP将特定的低聚體(tǐ)相互作(zuò)用(yòng)編程到CAR中(zhōng)，并在小(xiǎo)鼠初級T細胞中(zhōng)進行表達，發現CAR-T細胞的體(tǐ)外細胞因子釋放和體(tǐ)内抗腫瘤活性都與CAR TMD編碼的低聚體(tǐ)狀态（從單體(tǐ)到四聚體(tǐ)）呈線(xiàn)性關系。相對于常用(yòng)的CD28 TMD，所有(yǒu)利用(yòng)程序化的CAR刺激T細胞細胞因子釋放大大降低。

這些作(zuò)者利用(yòng)魏茨曼科(kē)學(xué)研究所的計算專長(cháng)，将天然免疫傳感蛋白的片段與定制設計的合成元件拼接在一起，以産(chǎn)生新(xīn)的回路，可(kě)用(yòng)于調整和評估效力的變化。Matthew說，“專注于這種人工(gōng)傳感蛋白的中(zhōng)間連接片段使我們能(néng)夠生成不同版本的CAR，我們知道這些CAR更強或更弱，這使我們能(néng)夠根據患者的效力要求定制它們。能(néng)夠可(kě)預測地調整這種T細胞的活性，大大拓寬了我們的研究範圍，與以前的研究不同的是，因為(wèi)我們靶向存在于每一種免疫療法情況下的某些靶标。我們首次可(kě)以建立适用(yòng)于任何使用(yòng)CAR-T細胞免疫療法治療癌症的規則。”

12.Cancer Discov：構建單細胞框架，有(yǒu)可(kě)能(néng)改善CAR-T細胞療法

doi:10.1158/2159-8290.CD-21-1508

在一項新(xīn)的研究中(zhōng)，來自美國(guó)聖猶大兒童研究醫(yī)院的研究人員證實在某些情況下，可(kě)以在治療前預測殺死癌症的嵌合抗原受體(tǐ)（CAR）T細胞（CAR-T）的長(cháng)期表現。該研究提供了一個獨特的基于細胞測序的框架來衡量和改善CAR-T細胞免疫療法的性能(néng)。相關研究結果于2022年7月6日在線(xiàn)發表在Cancer Discovery期刊上，論文(wén)标題為(wèi)“Common trajectories of highly effective CD19-specific CAR T cells identified by endogenous T cell receptor lineages”。

這些作(zuò)者利用(yòng)實驗室中(zhōng)的先進技(jì )術，在準備用(yòng)于治療的全部CAR-T細胞中(zhōng)，發現了一小(xiǎo)部分(fēn)CAR-T細胞在輸注給急性淋巴細胞白血病（ALL）患兒時産(chǎn)生了大部分(fēn)持久的抗癌活性。他(tā)們創建的這種方法框架可(kě)作(zuò)為(wèi)改進其他(tā)CAR-T細胞療法的模闆，為(wèi)駕馭這些免疫療法的複雜性提供指導。

論文(wén)通訊作(zuò)者、聖猶大兒童研究醫(yī)院免疫學(xué)系的Paul Thomas博士說，“這是一個令人驚訝的發現。似乎是輸注前CAR-T細胞産(chǎn)品中(zhōng)的少數細胞實際上對患者的抗腫瘤反應有(yǒu)貢獻。”

13.Nat Biotechnol：開發出一種新(xīn)的三維成像技(jì )術可(kě)以實時觀察T細胞免疫療法的作(zuò)用(yòng)機制

doi:10.1038/s41587-022-01397-w

在一項新(xīn)的研究中(zhōng)，來自荷蘭烏特勒支大學(xué)、馬克西瑪公(gōng)主兒童腫瘤學(xué)中(zhōng)心和Oncode研究所的研究人員開發出一種新(xīn)的三維成像技(jì )術，它可(kě)以讓人們實時觀察T細胞免疫療法的工(gōng)作(zuò)模式。T細胞免疫療法已經在一些白血病兒童身上取得了可(kě)喜的成果。科(kē)學(xué)家們計劃利用(yòng)這種新(xīn)的成像技(jì )術來改善針對實體(tǐ)瘤的T細胞療法。相關研究結果于2022年7月25日在線(xiàn)發表在期刊上，論文(wén)标題為(wèi)“Uncovering the mode of action of engineered T cells in patient cancer organoids”。

通過多(duō)光譜三維實時成像和體(tǐ)内TEG細胞靶向檢測TEG細胞對多(duō)種乳腺癌亞型類器官的療效。圖片來自Nature Biotechnology, 2022, doi:10.1038/s41587-022-01397-w。

T細胞療法，如CAR-T細胞療法，是一種有(yǒu)前途的免疫療法，在治療白血病兒童方面已經顯示出效果。這類療法利用(yòng)人體(tǐ)自身的免疫系統：T細胞。作(zuò)為(wèi)一種白細胞，T細胞在實驗室中(zhōng)接受基因改造後以有(yǒu)針對性的方式攻擊腫瘤。人們也在尋求有(yǒu)效的T細胞療法來治療實體(tǐ)瘤，如神經母細胞瘤、肉瘤和腎髒腫瘤。然而，為(wèi)了提高其臨床療效，我們需要更好地了解T細胞的實體(tǐ)瘤靶向行為(wèi)。這就是為(wèi)什麽在馬克西瑪公(gōng)主兒童腫瘤學(xué)中(zhōng)心專門從事三維成像的Anne Rios博士實驗室與烏特勒支大學(xué)的T細胞治療專家和小(xiǎo)組負責人Zsolt Sebestyén博士和Jürgen Kuball教授博士，以及馬克西瑪公(gōng)主兒童腫瘤學(xué)中(zhōng)心類器官專家訪問研究員Hans Clevers教授博士小(xiǎo)組合作(zuò)。

在這項新(xīn)的研究中(zhōng)，Rios實驗室的Florijn Dekkers博士和Maria Alieva博士開發出一種成像和分(fēn)析技(jì )術：BEHAV3D，可(kě)以實時地和三維地分(fēn)析T細胞療法和迷你實體(tǐ)瘤（也被稱為(wèi)腫瘤類器官）之間的相互作(zuò)用(yòng)。Dekkers說，“這種方法的獨特之處在于，我們是通過研究T細胞的行為(wèi)來觀察細胞療法的療效。我們總共研究了超過15萬個接受過基因改造的T細胞的行為(wèi)。這揭示了行為(wèi)的巨大變化，比非常有(yǒu)效的行為(wèi)，如連續殺死多(duō)個腫瘤細胞，但也有(yǒu)無效的行為(wèi)，細胞隻是無所事事。這向我們表明，通過促進最有(yǒu)效的腫瘤靶向行為(wèi)，有(yǒu)提高臨床療效的空間。”

14.Science：揭示γδT細胞在結直腸瘤中(zhōng)起着兩面人的作(zuò)用(yòng)

doi:10.1126/science.abj8695

結直腸瘤中(zhōng)充斥着白細胞，但這些細胞是幫助還是阻礙了這種癌症的發生，這一點在科(kē)學(xué)界引起了激烈的争論。一些研究已表明，白細胞英勇地限制了腫瘤的生長(cháng)并對抗結直腸癌，但同樣令人信服的證據表明，白細胞是惡性的同謀者---助長(cháng)結直腸瘤并協助它擴散。

如今，一項新(xīn)的研究闡明了這些腸道白細胞，即gamma delta T細胞（γδT細胞），在結直腸癌中(zhōng)的作(zuò)用(yòng)。它證實γδT細胞是一把雙刃劍：它們在早期腫瘤中(zhōng)起着抑制作(zuò)用(yòng)，但随着腫瘤進展，它們會發生生化變化并改變立場，促進腫瘤生長(cháng)。這一發現進一步闡明了γδT細胞在腫瘤生長(cháng)中(zhōng)的作(zuò)用(yòng)，并可(kě)能(néng)為(wèi)結直腸癌的治療開辟新(xīn)的途徑。相關研究結果發表在2022年7月15日的Science期刊上，論文(wén)标題為(wèi)“TCR-Vγδ usage distinguishes protumor from antitumor intestinal γδ T cell subsets”。

γδ T細胞激活機制。圖片來自Cells, 2020, doi:10.3390/cells9051305。

論文(wén)共同通訊作(zuò)者、洛克菲勒大學(xué)Daniel Mucida實驗室的研究助理(lǐ)Bernardo Reis說，“生活在腸道中(zhōng)的γδT細胞起到了防止腫瘤形成的作(zuò)用(yòng)。但是一旦腫瘤形成，腸道γδT細胞群體(tǐ)就會發生變化，進入腫瘤，并促進腫瘤生長(cháng)。”

在結直腸癌小(xiǎo)鼠模型中(zhōng)，Reis及其同事們從患有(yǒu)早期腫瘤的小(xiǎo)鼠的腸道和患有(yǒu)晚期癌症的小(xiǎo)鼠的腫瘤中(zhōng)提取γδ T細胞。在比較這兩種來源的所謂相同的細胞時，他(tā)們驚訝地發現它們之間存在巨大的分(fēn)子差異。例如，這兩類γδ T細胞擁有(yǒu)不同的T細胞受體(tǐ)。此外，進入腫瘤的γδ T細胞産(chǎn)生了IL-17，即一種通常在應對感染時促進炎症的細胞因子。然而，在腫瘤微環境中(zhōng)，IL-17起着促進疾病的作(zuò)用(yòng)：刺激腫瘤生長(cháng)，并招募其他(tā)細胞來幫助隐藏腫瘤，使其不受免疫系統的影響。Reis說，“這些γδ T細胞已完全改變了。”此外，他(tā)們還發現這兩類γδ T細胞在T細胞受體(tǐ)Vγδ編碼基因的使用(yòng)方面存在差異：進入腫瘤的γδ T細胞（具(jù)有(yǒu)促進腫瘤生長(cháng)的作(zuò)用(yòng)）使用(yòng)Vγ4/Vγ6，而腫瘤周圍的腸道駐留γδ T細胞（具(jù)有(yǒu)抗腫瘤作(zuò)用(yòng)）使用(yòng)Vγ1/Vγ7。

為(wèi)了證實他(tā)們的發現，這些作(zuò)者随後使用(yòng)CRISPR基因編輯技(jì )術有(yǒu)選擇地從γδ T細胞中(zhōng)去除T細胞受體(tǐ)，使它們的作(zuò)用(yòng)從抗腫瘤變為(wèi)促進腫瘤，或者利用(yòng)這種基因編輯技(jì )術有(yǒu)選擇地從γδ T細胞中(zhōng)添加T細胞受體(tǐ)，使它們的作(zuò)用(yòng)從促進腫瘤變為(wèi)抗腫瘤。通過這種方式，他(tā)們成功地增加了小(xiǎo)鼠模型中(zhōng)腫瘤的數量，或者縮小(xiǎo)了腫瘤的大小(xiǎo)。Reis說，“當我們剔除原始γδ T細胞時，小(xiǎo)鼠病得更加嚴重。而當我們剔除侵入腫瘤的γδ T細胞時，腫瘤縮小(xiǎo)了。”

15.JITC：科(kē)學(xué)家或有(yǒu)望利用(yòng)數學(xué)模型來解釋癌症患者對免疫療法的反應

doi:10.1136/jitc-2022-005107

能(néng)激活免疫系統尋找并殺滅癌細胞的免疫療法能(néng)大大改善很(hěn)多(duō)實體(tǐ)瘤患者的治療效果，然而，仍然有(yǒu)一部分(fēn)患者無法從這類療法中(zhōng)獲益，目前并沒有(yǒu)免疫生物(wù)标志(zhì)物(wù)能(néng)解釋有(yǒu)類似疾病和疾病特征的患者為(wèi)何會出現不同的治療結果，近日，一篇發表在國(guó)際雜志(zhì)Journal for ImmunoTherapy of Cancer上題為(wèi)“Rethinking the immunotherapy numbers game”的研究報告中(zhōng)，來自Moffitt癌症研究中(zhōng)心等機構的科(kē)學(xué)家們通過研究揭示了如何利用(yòng)數學(xué)模型來分(fēn)析不同癌症療法對腫瘤和免疫細胞動态學(xué)變化的影響，同時還能(néng)幫助預測個體(tǐ)化癌症療法的治療結果。

衆所周知，癌細胞群和周圍免疫環境之間的相互作(zuò)用(yòng)或會影響癌症的發生和進展，以及患者對免疫療法的反應，有(yǒu)些患者對免疫療法的反應很(hěn)好，而其它患者則不然，目前研究人員并不清楚這些患者之間的差異。研究者Rebecca Bekker說道，就好像早期癌症和晚期疾病的治療方式不同一樣，免疫參與程度不同的腫瘤或許需要非常不同的治療手段。

為(wèi)此，研究人員就想通過研究來改善對腫瘤和免疫細胞相互作(zuò)用(yòng)的理(lǐ)解，從而幫助預測患者的治療結局并識别出最佳的治療手段，知曉這些動态學(xué)變化非常複雜，且難以在實驗室環境下進行研究，研究人員采用(yòng)了另外一種方法，借助數學(xué)建模來對這些相互作(zuò)用(yòng)進行概念化分(fēn)析，他(tā)們開發了一種新(xīn)型模型來模拟随着時間延續腫瘤細胞和免疫細胞組合之間所有(yǒu)可(kě)能(néng)的相互作(zuò)用(yòng)，其中(zhōng)包括腫瘤生長(cháng)和消除的速率，以及免疫細胞招募和耗竭的相關參數等，這種模型最後的結果要麽是出現免疫逃逸（即腫瘤細胞增長(cháng)到其最大潛力），要麽就是通過免疫細胞的抗腫瘤活性來控制腫瘤。

随後研究人員利用(yòng)這種模型來模拟并預測不同類型療法的治療結局，包括影響腫瘤細胞或免疫細胞群尺寸的細胞毒性化療和基于細胞的免疫療法，以及影響腫瘤和免疫細胞群體(tǐ)之間相互作(zuò)用(yòng)性質(zhì)的免疫檢查點抑制劑，同時研究人員還解決了組合性療法的治療潛在結局。這種模型或能(néng)幫助分(fēn)析如何讓不同療法進行組合，從而通過對腫瘤細胞群進行免疫細胞控制來為(wèi)患者實現最佳的治療效果，未來，研究人員希望這種新(xīn)型數學(xué)模型能(néng)在臨床中(zhōng)使用(yòng)來幫助預測患者對療法的反應并指導療法的進行。研究者Heiko Enderling說道，數學(xué)抽象腫瘤學(xué)研究或能(néng)提供一種新(xīn)型有(yǒu)潛力的方法來分(fēn)析不同癌症療法對患者腫瘤和局部免疫環境的影響效應，并能(néng)提供一種新(xīn)機會來重新(xīn)思考免疫治療的遊戲規則。