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《细胞》子刊:打通细胞疗法的关键途径!科学家们用干细胞分化出了免疫T细胞

来源:学术经纬 2019-01-21 12:34

 

很多人都把2017年称为是细胞疗法的元年。这一年里,美国FDA批准了头两款CAR-T疗法,让许多血液癌症患者迎来了全新的治疗方案。

CAR-T疗法对某些癌症有着极佳的治疗效果,但它也并非没有局限。除了潜在的副作用外,它的制造与生产也是一个挑战。从流程上看,为了治疗患者,研究人员们必须先从患者体内分离出免疫T细胞,在体外进行基因编辑,让其针对癌细胞表面上的抗原,再经过大量扩增后,输注回患者体内。

光看这些步骤,就知道整个操作有多繁琐,更不要提在实际治疗过程中遇到的种种问题了。因此,这种疗法的治疗费用极为昂贵。而且,有些患者体内的免疫T细胞质量不够高,并不能使用这个疗法。

为此,新药研发人员们一直在专注于开发“通用型”细胞疗法。无论是感冒还是其他什么疾病,我们所吃的药片基本上都是现成的。“通用型”细胞疗法想要达到的也是同样的效果。研究人员们期望在患者需要的时候,它能立刻治疗患者,而无需考虑患者本身的细胞质量,也无需针对单独的患者,花上几十天来制造细胞疗法。

而“通用型”细胞疗法的关键之一,在于如何稳定地获得T细胞。这正是加州大学洛杉矶分校(UCLA)的Gay Crooks教授团队所关注的方向。最近,该团队成功使用人类多能干细胞,分化出了常规的T细胞(Conventional T Cells)。这项研究也在昨日发表在了《细胞》子刊《Cell Stem Cell》上。

事实上,在Crooks教授之前,就有许多学者尝试过用多能干细胞来诱导免疫T细胞。尽管他们的方法也能取得一定的效果,但总体来看,产生的T细胞无法正常成熟,在功能上有所缺陷。

Crooks教授团队则从过去的一些研究中得到了灵感。他们发现,人造的胸腺类器官(artificial thymic organoid)所具有的3D结构,能让成熟的T细胞继续发育。“人造胸腺类器官的3D结构为成熟T细胞的正确生长提供了正确的辅助信号和环境。”Crooks教授说道。那么,类似的结构,能否让那些诱导生成的T细胞走向成熟呢?

为了回答这一问题,研究人员们做了一系列尝试,而结果则充满潜力:首先,这些类器官能有效让源自胚胎干细胞的T细胞走向成熟。其次,由皮肤细胞或血细胞诱导产生的多能干细胞,也能达到和胚胎干细胞同样的效果——由这些干细胞分化出的T细胞,同样能走向成熟。

那么,这种新型诱导技术,能否用于细胞疗法的研发呢?研究人员们同样回答了这个问题。他们发现,在体外,这些多能干细胞首先能接受基因编辑,让它们表达靶向癌症的T细胞受体。随后,这些经过改造的多能干细胞,能在人造胸腺类器官的诱导下,产生成熟T细胞。

这些诱导出的T细胞,自然也带有靶向癌症的T细胞受体。

“一旦我们对多能干细胞顺利进行基因编辑,就能在人造胸腺类器官中产出针对肿瘤的特异性T细胞,”本研究的共同一作Amélie Montel-Hagen博士说道:“我们能无限扩增这些干细胞系。”

干细胞的无限扩增,则意味着用于生产细胞疗法的T细胞可以源源不断地产生。对于细胞疗法来说,这可能是一个重要的转折点。

当然,这些T细胞距离“通用型”细胞疗法,还有关键的一个障碍需要跨越——这些细胞表面带有一些可能被患者免疫系统所排斥的分子。“下一步,我们会制造既带有这些抗癌受体,又不会引起细胞排斥的T细胞。这对‘通用型’T细胞疗法来说,是重要一步。”本研究的另一位共同一作Christopher Seet博士说道。

“我希望未来,这一技术能与基因编辑工具所结合,制造‘通用型’T细胞疗法,造福更多患者。” Crooks教授总结道。(生物谷Bioon.com)

 

 

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