在一項(xiàng)新的研究中,來(lái)自美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)和斯坦福大學(xué)的研究人員將兩種最先進(jìn)的方法---CRISPR(對(duì)DNA進(jìn)行編輯)和T細(xì)胞療法(利用免疫系統(tǒng)的哨兵破壞)---結(jié)合在一起,從而在快速發(fā)展的癌癥免疫療法領(lǐng)域開(kāi)創(chuàng)了新的篇章。他們報(bào)道兩名女性和一名男性,年齡都在60多年,其中的一人患有肉瘤,剩余兩人患有一種稱(chēng)為多發(fā)性骨髓瘤的血癌。這三名患者在去年接受了他們自身的經(jīng)過(guò)CRISPR基因編輯的免疫細(xì)胞治療。相關(guān)研究結(jié)果于2019年2月6日在線(xiàn)發(fā)表在Science期刊上,論文標(biāo)題為“CRISPR-engineered T cells in patients with refractory cancer”。
圖片來(lái)自Science, 2020, doi:10.1126/science.aba9844。
對(duì)這三名患者來(lái)說(shuō),益處是有限的:一人已經(jīng)死亡,而另外兩人的病情已經(jīng)惡化。但是,論文通訊作者、賓夕法尼亞大學(xué)癌癥研究員Carl June說(shuō),這項(xiàng)經(jīng)過(guò)多年監(jiān)管審查的并不是為了治愈癌癥,相反,它的目標(biāo)是表明這種策略是可行的和安全的。
就這一指標(biāo)而言,科學(xué)家們同意,它成功了。美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校基因組編輯學(xué)者Fyodor Urnov(未參與這項(xiàng)研究)說(shuō),“這是一個(gè)決定性的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。”他說(shuō),這項(xiàng)研究在美國(guó)尚屬首次,解答了“明顯困擾了這個(gè)領(lǐng)域的問(wèn)題”。
這些研究人員將CRISPR與另一種將新DNA整合到免疫細(xì)胞中的策略組合使用。June及其團(tuán)隊(duì)在2010年幫助開(kāi)創(chuàng)了這一策略,當(dāng)時(shí)他們將DNA添加到來(lái)自三名男性慢性患者的T細(xì)胞中,并將這些T細(xì)胞灌注回相同的患者體內(nèi)。治療結(jié)果是了不起的:兩名男性患者如今仍然活著并且保持健康。其他人正在測(cè)試這種相同的稱(chēng)為CAR-T細(xì)胞療法的方法---導(dǎo)入到T細(xì)胞中的嵌合抗原受體(CAR)基因有助于這些灌注回到患者體內(nèi)的T細(xì)胞結(jié)合并摧毀表面上表達(dá)特定蛋白的癌細(xì)胞。制備CAR-T細(xì)胞的過(guò)程通常需要4到6周的時(shí)間。如今,已有兩款CAR-T細(xì)胞療法被批準(zhǔn)用于治療白血病患者和淋巴瘤患者。
但是隨著時(shí)間的流逝,這種療法的局限性逐漸成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。論文第一作者、在賓夕法尼亞大學(xué)治療血液癌癥的Edward Stadtmauer說(shuō),并不是每名癌癥患者都會(huì)受益,即便那些受益的癌癥患者也會(huì)復(fù)發(fā)。腦瘤和胰腺瘤等實(shí)體瘤已被證實(shí)很難治療。
人們希望使用CRISPR敲除選定的基因,同時(shí)添加DNA,這可能會(huì)讓T細(xì)胞變得更加強(qiáng)大和持久。但是CRISPR帶來(lái)了它自己的不確定性。實(shí)驗(yàn)室研究顯示出它存在“脫靶”效應(yīng),即意想不到的DNA修飾。沒(méi)有人知道攜帶經(jīng)過(guò)編輯的基因的T細(xì)胞是否還能在人體中存活。去年,Vertex Pharmaceuticals公司和CRISPR Therapeutics公司宣布,兩名接受經(jīng)過(guò)CRISPR編輯的細(xì)胞治療的性血液病患者表現(xiàn)良好,但是未公布太多的細(xì)節(jié)。
June、Stadtmauer和他們的同事們先是尋找那些所患的產(chǎn)生一種名為NY-ESO-1的蛋白的患者,以便將一個(gè)編碼靶向這種蛋白的基因添加到從這些患者體內(nèi)提取出的T細(xì)胞中。這些患者也需要攜帶一種特定類(lèi)型的人類(lèi)白細(xì)胞抗原(HLA),HLA是一種免疫蛋白復(fù)合物,有助于灌注回患者體內(nèi)的T細(xì)胞茁壯成長(zhǎng)。符合條件的四名患者都病得很重,這是這種新療法經(jīng)常遇到的情形。一名患有多發(fā)性骨髓瘤的女性患者接受了三次骨髓移植。另一名在三十多歲時(shí)患上肉瘤的女性患者病情太重?zé)o法接受她的在實(shí)驗(yàn)室中經(jīng)過(guò)基因改造的T細(xì)胞治療,她接受臨床關(guān)懷,死了。
為了促進(jìn)來(lái)自這些患者的T細(xì)胞抵抗他們所患的疾病,這些研究人員使用CRISPR敲除了兩個(gè)編碼所謂T細(xì)胞受體(TCR)的基因。此外,他們還削弱了第三個(gè)基因,它編碼一種稱(chēng)為PD-1的蛋白。June團(tuán)隊(duì)推測(cè),PD-1可以阻止免疫反應(yīng),清除PD-1的影響可能會(huì)豐富T細(xì)胞的功能。隨后,他們將一個(gè)不同的靶向NY-ESO-1的T細(xì)胞受體編碼基因插入到T細(xì)胞中。
對(duì)這三名患者的密集監(jiān)測(cè),包括抽血以研究他們體內(nèi)的經(jīng)過(guò)基因改造的T細(xì)胞,結(jié)果證實(shí)了CRISPR會(huì)導(dǎo)致一些脫靶變化。但是它們很少,而且具有這些意想不到的DNA變化的細(xì)胞數(shù)量會(huì)隨著時(shí)間的推移逐漸消失。令人鼓舞的是,這些經(jīng)過(guò)CRISPR基因編輯的T細(xì)胞可在體內(nèi)持續(xù)至少9個(gè)月的時(shí)間,而現(xiàn)有的CAR-T細(xì)胞療法研究中,這一數(shù)字為大約2個(gè)月。June說(shuō),影像學(xué)檢查顯示出“良好的健康的T細(xì)胞”,在實(shí)驗(yàn)室研究中,它們?cè)谳斪⒒鼗颊唧w內(nèi)幾個(gè)月后就可以擊退癌癥。
但在這三名患者中,預(yù)后卻不高。最好的反應(yīng)是在一名肉瘤患者體內(nèi)觀(guān)察到的,他的原發(fā)性腫瘤縮小了,不過(guò)他的癌癥后來(lái)又惡化了。美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校學(xué)家Antoni Ribas說(shuō),“這不像是你關(guān)閉了這些基因,這些T細(xì)胞就會(huì)開(kāi)始發(fā)揮驚人的作用。”Ribas、June和其他人提出了可能的原因,包括接受治療的患者人數(shù)較少,以NY-ESO-1為靶標(biāo)可能存在局限性(選擇它作為靶標(biāo)部分上是出于它具有較好的安全記錄)以及未能在許多T細(xì)胞中敲除全部的三個(gè)基因。
這篇論文的一些作者正在與公司合作將這種方法商業(yè)化。但是,未來(lái)還有很多實(shí)驗(yàn)需要開(kāi)展。 Stadtmauer說(shuō),“這整個(gè)領(lǐng)域充滿(mǎn)了不同的想法。”其他的一些臨床試驗(yàn),包括在中國(guó)開(kāi)展的一些臨床試驗(yàn),正在為患有癌癥或其他疾病的患者提供經(jīng)過(guò)CRISPR基因編輯的細(xì)胞。在Ribas的協(xié)助下成立的PACT Pharma公司正在開(kāi)展一項(xiàng)利用CRISPR靶向?qū)嶓w瘤中的基因突變的。
Ribas說(shuō),June團(tuán)隊(duì)為給患者給送經(jīng)過(guò)CRISPR基因編輯的T細(xì)胞提供了“一個(gè)必要的開(kāi)端”。他補(bǔ)充道,從現(xiàn)在開(kāi)始,“事情將變得更加簡(jiǎn)單,這是因?yàn)樗麄兪紫冗@樣做了。”(生物谷 世聯(lián)博研Bioexcellence)
小編推薦會(huì)議 2020(第十一屆)細(xì)胞治療國(guó)際研討會(huì)
http://meeting.世聯(lián)博研Bioexcellence/2020cell-therapies?_token=liaodefeng