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CAR-T大神Carl June的又一新发现:CAR-T离体培养可缩至3天

2018.9.03

  说到CAR-T免疫疗法,就不得不提一位CAR-T代言人——Carl June。

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  研究CAR-T疗法的人那么多,为什么他会被称为CAR-T代言人呢?别急,听我给你们娓娓道来。

  Carl June原先从事艾滋病的研究,因为HIV病毒主要感染T细胞,所以对于T细胞的研究非常深入,也取得了不少成果。

  2001年,他的夫人因为卵巢癌去世了,他才开始转行搞癌症研究,化悲伤为动力一心一意埋头苦干,终于在众多竞争对手中脱颖而出。他们做出来的针对B淋巴细胞以CD19为靶点,用4-1BB做共刺激结构域的第二代CAR-T,获得FDA批准成为全世界第一个上市CAR-T产品:Kymriah。

  也正是这个CAR-T疗法让6岁的Emily击败了急性淋巴白血病,如今已快乐地进入了青春期。

  但Carl June并没有因为这个成就而止步不前,仍一心扑在CAR-T研究上呢!最近,这位老兄发现减少离体培养的时间能够限制T细胞分化,并能增强CAR-T细胞疗法的抗肿瘤效应。他的这一研究发表在《Cancer Immunology Research》上。

  缩短离体培养时间

  提高CAR-T抗肿瘤效应

  目前,大多数T细胞工程化方案通常是将T细胞离体扩增9-14天来获得足够数目的细胞输入人体,但是培养时间过长可能会导致T细胞分化。

  Carl June等人认为T细胞分化会降低CAR-T细胞的抗癌活性,也就是说培养时间太长会影响CAR-T细胞的活性。

  为了验证这一想法,他们分别将培养了3天、5天和9天的CAR-T细胞取出,观察T细胞的分化情况及效应子的功能。结果发现,早期(第3天或第5天)取出的CAR-T细胞表现出较少的分化及较强的效应子功能。

  这是不是意味着培养时间较短的CAR-T细胞的抗癌效果更强呢?

  他们构建了急性淋巴细胞白血病小鼠模型,对小鼠回输了第3天、第5天及第9天的CAR-T细胞,观察小鼠体内的抗肿瘤效应。结果也如他们所预测的那样,与第9天的相比,第3天和第5天的CAR-T细胞显示了更优异的肿瘤控制效果。

  此外,当输入的CAR-T细胞剂量比原先低6倍时,第3天和第5天的CAR-T细胞仍能表现出优秀的抗肿瘤效应,这些都表明了培养3天或5天的CAR-T细胞可产生更有效和持久的抗肿瘤效应。

  种种现象表明,CAR-T细胞培养时间过长与CAR-T细胞的抗肿瘤效应呈现负相关的状态。该团队还证实了,减少离体培养时间既简单又更具有成本效益,这对于该技术的临床广泛应用是很重要的。

  离体培养CAR-T的局限性

  但是,Carl June的这项研究仅在急性淋巴细胞白血病小鼠中进行了验证,并未在患者中进行临床研究。与患者相比,患癌小鼠所需的CAR-T细胞量可以说是九牛一毛。

  除此之外,实体瘤由于肿瘤微环境等影响比血液瘤更为复杂,所需的CAR-T细胞也更多。而离体培养3天所得的CAR-T细胞数量较少,这对于实体瘤所需注入的CAR-T细胞数量可以说是杯水车薪。

  当然,我们需要缩短制备CAR-T细胞的时间,因为对于患者来说,时间就是生命。那么,除了缩短培养时间以外,是不是可以缩短体外改造CAR-T细胞的时间?

  电穿孔技术

  事实证明,这个想法是可行的。来自宾夕法尼亚大学的Theodore Roth博士就发现了利用电穿孔技术对T细胞进行改造、增强及重编程将大大缩减CAR-T细胞的制备时间。而有关这一突破性研究发表在顶级期刊《Science》上。

  Carl June等人所用的CAR-T细胞是利用病毒载体进行构建的,而制造病毒是一个艰苦而昂贵的过程,临床级病毒载体的短缺常常会导致基于细胞疗法的制造瓶颈。因此,制备CAR-T细胞所耗的时间远超体外扩增CAR-T细胞的时长。

  而Theodore Roth博士所提供的这一方法,是将一定数量的T细胞,DNA和CRISPR“剪刀”混合在一起然后暴露在适当的电场中时,CRISPR“剪刀”会将DNA序列精确地整合到T细胞上去。

  这是一种快速,灵活的方法,它的最大优势是可以将改造CAR-T的时间缩短至几周,有望大大提高CAR-T的制备效率。那利用电穿孔技术制备的CAR-T细胞抗肿瘤效应如何呢?

  研究人员从健康人体内获取了T细胞,并更换了它们的T细胞受体,使这些细胞能特异性地攻击某种人类的黑色素瘤细胞。在培养皿中,这些T细胞能有效地靶向黑色素瘤细胞,表明了其特异性。

  这些都表明了“电穿孔”技术制备CAR-T细胞的可靠性。电穿孔这一技术将会大大节约CAR-T制备时间,并降低患者治疗成本。上海细胞治疗集团有限公司正是采用了这项技术制备CAR-T细胞,致力于造福更多的癌症患者。

  在此,也衷心地希望各国科学家及医生们能够继续为癌症治疗事业添砖加瓦,让更多的癌症患者能从CAR-T疗法中获益,未来可期


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