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CD19 CAR-T細(xì)胞療法推動(dòng)了血液瘤腫瘤治療范式的轉(zhuǎn)變，不過由于抗原逃逸和低持久性，仍有一部分患者在治療后復(fù)發(fā)，同時(shí)，降低成本也是基于病毒載體CAR-T細(xì)胞療法的一個(gè)重要挑戰(zhàn)。一篇名為“Manufacturing CD20/CD19-targeted iCasp9 regulatable CAR-TSCM cells using a Quantum pBac-based CAR-T engineering system”的文章報(bào)道了利用基于piggyBac轉(zhuǎn)座子的載體 Quantum pBac（qPB），開發(fā)了一種無病毒的細(xì)胞工程系統(tǒng)，用于開發(fā)和生產(chǎn)多重CAR-T療法。
研究人員將攜帶iCasp9、CD20scFv和CD19scFv的轉(zhuǎn)座子微環(huán)和qPBase質(zhì)粒遞送到激活的T細(xì)胞中，同時(shí)使用無血清CAR-T細(xì)胞培養(yǎng)補(bǔ)充物Quantum Booster（qBT），促進(jìn)CAR-T細(xì)胞的增殖，同時(shí)保持干細(xì)胞，提升了CD4+和CD8+T細(xì)胞群體中CD45RA+CD62L+CD95+TSCM細(xì)胞的高百分比?；诖水a(chǎn)生的，包含識(shí)別CD20和CD19的結(jié)合域以及由EFlu啟動(dòng)子驅(qū)動(dòng)的iCasp9自殺基因的CARiC9-20/19 CAR-T細(xì)胞。在小鼠模型中，CARiC9-20/19 CAR-T細(xì)胞顯示出增強(qiáng)的抗腫瘤效果，且可通過iCasp9自殺基因安全控制，小鼠的存活時(shí)間顯著延長(zhǎng)，特別是在高劑量組中，CAR-T細(xì)胞的治療導(dǎo)致腫瘤完全清除，并且小鼠在整個(gè)試驗(yàn)期間均未復(fù)發(fā)。
研究者進(jìn)一步在NCI-N87胃癌模型中評(píng)估了qPB系統(tǒng)生產(chǎn)的CAR-T細(xì)胞的抗腫瘤效果，與對(duì)照組相比，qPB系統(tǒng)生產(chǎn)的CAR-T細(xì)胞顯著抑制了腫瘤的生長(zhǎng)，并在試驗(yàn)的第17天實(shí)現(xiàn)了腫瘤的完全清除。而使用病毒載體（如慢病毒）生產(chǎn)的CAR-T細(xì)胞在相同條件下未能完全清除腫瘤。
整體而言，本研究展示了利用qPB系統(tǒng)制造CAR-TSCM細(xì)胞的可行性，這為生成高效、持久的CAR-T細(xì)胞療法提供了一種新的策略。不過這一研究也存在一些局限性，僅在有限的小鼠模型中進(jìn)行了體內(nèi)實(shí)驗(yàn)，未來的研究需要在更大規(guī)模的動(dòng)物模型以及人類臨床試驗(yàn)中進(jìn)一步驗(yàn)證CAR-T SCM細(xì)胞的療效和安全性。
這一研究報(bào)告的亮點(diǎn)主要是在于利用了非病毒載體手段，并結(jié)合了雙靶點(diǎn)能夠有效避免腫瘤逃逸，同時(shí)加入了自殺基因，進(jìn)一步增強(qiáng)了該候選產(chǎn)品的安全性。對(duì)CAR-T細(xì)胞療法的多樣化改造一直是業(yè)內(nèi)努力的方向。近日，同樣是利用非病毒手段改造CAR-T的企業(yè)Cellectis在Molecular Therapy上發(fā)表了一篇文章，展示了TALEN介導(dǎo)的基因編輯的能力，以設(shè)計(jì)雙CAR靶向CAR-T細(xì)胞療法。
▲ TALEN（圖片來源：官網(wǎng)）
TALEN是基于一類衍生自轉(zhuǎn)錄激活子樣效應(yīng)物（TALE）的蛋白質(zhì)，TALE是一種高度特異性的DNA結(jié)合蛋白，具有33或34個(gè)氨基酸重復(fù)序列。除了氨基酸位置12和13處的重復(fù)可變二殘基（RVD）外，每個(gè)重復(fù)都是高度保守的。RVD決定了TALE將結(jié)合的DNA序列。TALE重復(fù)序列和相應(yīng)的DNA序列之間簡(jiǎn)單的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系使得組裝重復(fù)序列以識(shí)別新的DNA序列的過程變得簡(jiǎn)單。
這些TALE可以與DNA核酸酶FokI的催化結(jié)構(gòu)域融合，產(chǎn)生轉(zhuǎn)錄激活劑樣效應(yīng)核酸酶（TALEN）。由此產(chǎn)生的TALEN構(gòu)建體具有高特異性和高活性，有效地產(chǎn)生了工程序列特異性核酸酶，僅在預(yù)先選擇的位點(diǎn)結(jié)合和切割DNA序列。與CRISPR/Cas9不同，TALEN可以靶向基因組內(nèi)任何需要的序列，無PAM位點(diǎn)限制，且精確簡(jiǎn)單。
Cellectis提出了一種創(chuàng)新的CAR-T細(xì)胞工程策略——同種異體“Smart CAR-T”，能夠表達(dá)組成型CAR，靶向?qū)嶓w瘤中的成纖維細(xì)胞激活蛋白（FAP），F(xiàn)AP在大多數(shù)成人組織中的表達(dá)量較低，主要表達(dá)于間質(zhì)中的癌癥相關(guān)成纖維細(xì)胞（CAF）細(xì)胞，也在一些腫瘤細(xì)胞如肉瘤、間皮瘤和食管等上皮性腫瘤中表達(dá)。同時(shí)，在TCR信號(hào)誘導(dǎo)基因座（如 PDCD1）處特異性表達(dá)腫瘤相關(guān)抗原（TAA） ，如間皮素。FAP CAR介導(dǎo)的CAF靶向誘導(dǎo)間皮素CAR的表達(dá)，建立對(duì)雙抗原感應(yīng)敏感的IF/THEN門控回路。該細(xì)胞可有效靶向免疫治療頑固性實(shí)體瘤，同時(shí)降低潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)。
▲ 同種異體“Smart CAR-T”（圖片來源：參考資料2）
值得一提的是，Cellectis還開發(fā)了多款同種異體細(xì)胞療法。UCART22是基于基因編輯技術(shù)TALEN和Cellectis開創(chuàng)性的電穿孔系統(tǒng)PulseAgile開發(fā)的同種異體基因編輯CAR-T療法，靶向CD22（90%以上的B-ALL患者細(xì)胞能夠表達(dá)CD22）。據(jù)公司官方稱，UCART22是目前開發(fā)用于治療R/R B-ALL的療法中先進(jìn)的同種異體CAR-T療法。目前，該候選產(chǎn)品已經(jīng)完成首例患者給藥，正在進(jìn)行1期臨床試驗(yàn)。
▲ 在研管線（圖片來源：官網(wǎng)）
UCART123是同種異體的基因編輯CAR-T療法，靶向CD123，其利用TALEN敲除了TCRαβ，最大限度了地減少了GvHD發(fā)生的可能性，用于治療AML。此前公布的數(shù)據(jù)顯示，在15名患者中有4名患者觀察到了UCART123抗腫瘤活性的證據(jù)，有25%的患者獲得有意義的反應(yīng)。目前，該候選產(chǎn)品正在處于臨床1期研究階段。
這家企業(yè)還獲得了阿斯利康的青睞，將共同合作加速多達(dá)10項(xiàng)的下一代細(xì)胞與基因療法開發(fā)，將主要專注于醫(yī)療需求顯著未得到滿足的領(lǐng)域，包括腫瘤、免疫學(xué)和罕見病等領(lǐng)域。根據(jù)協(xié)議，Cellectis將可能獲得高達(dá)2.45億美元款項(xiàng)。
總結(jié)
通過非病毒載體如Quantum pBac系統(tǒng)和TALEN基因編輯技術(shù)，加之雙靶點(diǎn)、雙CAR設(shè)計(jì)，科學(xué)家們正在不斷推動(dòng)CAR-T細(xì)胞療法的前沿發(fā)展，不僅有望提高治療效率與持久性，還增強(qiáng)了安全性與靈活性。
未來，隨著更多體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)及臨床研究的深入，我們有望看到這些新型CAR-T細(xì)胞療法在更大規(guī)模的患者群體中驗(yàn)證其療效與安全性。同時(shí)，隨著技術(shù)的不斷成熟與成本的進(jìn)一步降低，CAR-T細(xì)胞療法將更加普及，惠及更多患者。此外，與大型藥企如阿斯利康的合作，將加速這些創(chuàng)新療法的研發(fā)與商業(yè)化進(jìn)程，推動(dòng)整個(gè)細(xì)胞與基因治療領(lǐng)域的快速發(fā)展，為解決當(dāng)前醫(yī)療領(lǐng)域未滿足的需求提供強(qiáng)有力的支持。
參考資料：
1.Chang PS, Chen YC, Hua WK, et al. Manufacturing CD20/CD19-targeted iCasp9 regulatable CAR-TSCM cells using a Quantum pBac-based CAR-T engineering system. PLoS One. 2024;19(8):e0309245. Published 2024 Aug 27. doi:10.1371/journal.pone.0309245
2.https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1525001624005409?utm_campaign=STMJ_219742_AUTH_SERV_PA&utm_medium=email&utm_acid=300123771&SIS_ID=&dgcid=STMJ_219742_AUTH_SERV_PA&CMX_ID=&utm_in=DM500444&utm_source=AC_
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