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Carl June最新成果:开发表位编辑策略,用一种CAR-T,治疗所有血液癌症

来源:生物世界 2023-09-05 09:30

为了克服这一挑战,研究团队使用碱基编辑(base editing)技术开发了一种表位编辑新策略,这涉及 CAR-T 细胞和造血干细胞(HSC)的基因编辑,以改变 CAR-T 细胞与 CD45 蛋白结合
宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院 Saar Gill 教授、Carl June 教授等在 Science 子刊 Science Translational Medicine 上发表了题为:Epitope base editing CD45 in hematopoietic cells enables universal blood cancer immune therapy 的研究论文。
 
CD45 存在于几乎所有的血液细胞表面(当然也包括血液癌细胞),该研究使用腺嘌呤碱基编辑器(ABE)开发了一种“表位编辑”策略,碱基编辑后 CD45 能够在血液系统内正常工作,而又不被 CAR-T 细胞识别。
 
使用这种“表位编辑”策略对造血干细胞和 CAR-T 细胞进行改造,输入体内后,这些靶向 CD45 的 CAR-T 细胞不会自相残杀,也不会杀死输入的表位编辑的造血干细胞,但能够杀死表达正常 CD45 的血液癌细胞。
 
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论文共同通讯作者、宾夕法尼亚大学细胞免疫疗法中心主任 Carl June 教授表示,目前 CAR-T 细胞疗法的一个缺点是,每种疗法必须根据不同癌症类型的靶点单独开发。而这项研究为更通用的方法奠定了基础,有望将CAR-T 细胞疗法扩展到所有血液类癌症。

CD45 存在于几乎所有的血液细胞表面,并且通常在血液肿瘤细胞上高表达。如果直接开发一款靶向 CD45 的 CAR-T 细胞疗法,确实可以清除血液肿瘤细胞,但这会清除患者其他健康的血液细胞,包括红细胞、血小板,甚至是产生新的血细胞的骨髓干细胞。此外,T 细胞也属于血液细胞,通常也表达 CD45,因此,靶向 CD45 的 CAR-T 细胞疗法在输入患者体内之前就会发生自相残杀。

 
为了克服这一挑战,研究团队使用碱基编辑(base editing)技术开发了一种表位编辑新策略,这涉及 CAR-T 细胞和造血干细胞(HSC)的基因编辑,以改变 CAR-T 细胞与 CD45 蛋白结合的“表位”。碱基编辑后的 CD45 仍然有效,但与正常 CD45 有很大差异,因此靶向 CD45 的 CAR-T 细胞不能识别和攻击它们。
 

因此,这本质上是造血干细胞移植和 CAR-T 细胞疗法的结合。当这些编辑后的靶向 CD45 的 CAR-T 细胞输入后,能够杀死携带正常 CD45 的血液癌细胞,包括患者来源的急性髓系白血病、B 细胞淋巴瘤和急性 T 细胞白血病。但它们不会自相残杀,也不会杀死移植的表位编辑的造血干细胞。直接基因敲除 CD45 的造血干细胞不同的是,表位编辑的造血干细胞能够植入、持续存在和分化,从而产生新的血液细胞。

研究团队在细胞和小鼠模型中进行了大量实验,以测试了这一表位编辑策略的可行性。试验结果显示,这种新方法不仅可以阻止靶向 CD45 的 CAR-T 细胞的自相残杀或攻击表位编辑的造血干细胞,而且可以迅速摧毁血液癌细胞。在小鼠实验中,靶向 CD45 的 CAR-T 细胞在输入后 3 周内消除了白血病细胞,并且在两个多月后仍然存在并且能够持续杀死白血病细胞。

 
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据悉,研究团队正在进行进一步的毒理实验,并在其他模型中进行验证,为进入人体临床试验做准备。

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