近年来,随着2款
CAR-T细胞疗法获得美国FDA批准,科研人员对CAR-T疗法的研究热情又一次迎来高潮。目前这两款疗法的
CAR-T细胞来源都是自体的,需要由患者提供T细胞运送到制造商,利用基因工程技术对T细胞进行基因修饰,使其表达一种嵌合抗原受体(CAR),修饰后的T细胞再输送给患者,存在着一定的局限性。
自体CAR-T疗法的局限性
自体CAR-T是患者特异性的,所以每种治疗只能用于一个患者;如果患者B接受了患者A的治疗,那么患者A的CAR-T细胞就会攻击患者B的所有细胞(而不仅仅是癌细胞),将它们识别为“外来的”。
这种患者特异性的治疗特点也意味着劳动密集型工作以及增加的产品生产时间(通常需要3-4周的时间来生产),这极大地推高了产品的价格。同时也与癌症治疗争分夺秒的理念背道而驰。虽然几周的时间听上去不像想象中的那么长,但它比许多非个性化治疗要长,而多数治疗是几乎可以立即提供给患者的。
为了解决这些问题,有多家研究机构和制药公司正在推动下一代CAR-T疗法——同种或“现成(off-the-shelf)”疗法的开发,这类疗法可以由健康捐赠者的细胞批量生产,并用于多个患者。
“现成”CAR-T疗法的研究进展
来自加州大学洛杉矶分校(UCLA)的研究人员能够通过人工胸腺类器官将多能干细胞(几乎可以转变成任何细胞类型)转化为T细胞。这些类器官(源自干细胞的三维器官的微型简化版)模拟了胸腺,这是人体内将造血干细胞转化为T细胞的器官。
2019年1月份发表在《Cell Stem Cell》上的研究中,研究人员证明了人工胸腺类器官的三维环境可以使T细胞成功成熟。重要的是,他们从用于研究的两种多能干细胞中创造出了成熟的T细胞:人类胚胎干细胞(来自捐献的移植前人类胚胎)和诱导的多能干细胞(IPSC,来自健康成人供体组织如皮肤或血细胞重新编程)。
这项研究的通讯作者、UCLA琼森综合癌症中心癌症和干细胞生物学项目负责人Gay Crooks在一份新闻稿中表示,“令人兴奋的是,我们能够从多功能干细胞创造出成熟T细胞。我对这项技术未来的希望是,我们可以将其与基因编辑工具结合起来,创造出更容易使患者获取的‘现成’T细胞疗法。”
研究人员表明,他们可以通过基因工程使多能干细胞表达一种特定的癌症靶向T细胞受体,从而创造出能够靶向和杀死小鼠肿瘤的T细胞。
该研究的第一作者、Crooks的实验室助理项目科学家Amelie Montel Hagen表示,“一旦我们创造了基因编辑的多功能干细胞系,可以在人造胸腺器官中产生肿瘤特异性T细胞,那么我们就可以无限期地扩大这些干细胞系。”
尽管这项技术很有前途,但仍有一些问题需要解决。人工胸腺类器官产生的T细胞仍然表达表面分子,不符合每个患者,导致患者排斥这些T细胞。
该研究的另一位共同第一作者、UCLA血液科临床指导员Christopher Seet表示,“我们的下一步将是创造一种T细胞,这种T细胞具有对抗癌症的受体,但不具有导致细胞排斥的分子,这将是开发‘通用型’T细胞疗法的一个重要步骤。”
目前“现成”疗法已经成为生物技术领域的又一热门话题,多家生物公司宣布了研究计划,并开始着眼在生产效益的对比上。