CAR-T细胞疗法研究进展（第38期）

CAR-T (Chimeric Antigen Receptor T-Cell Immunotherapy)，即嵌合抗原受体T细胞免疫疗法。该疗法是一种出现了很多年但近几年才被改良使用到临床中的新型细胞疗法。在急性白血病和非霍奇金淋巴瘤的治疗上有着显著的疗效，被 认为是最有前景的肿瘤治疗方式之一。正如所有的技术一样，CAR-T技术也经历一个漫长的演化过程，正是在这一系列的演化过程中，CAR-T技术逐渐走向成熟。

这种新的治疗策略的关键之处在于识别靶细胞的被称作嵌合抗原受体（chimeric antigen receptor, CAR）的人工受体，而且在经过基因修饰后，病人T细胞能够表达这种CAR。在人体临床试验中，科学家们通过一种类似透析的过程提取出病人体内的一些T细胞，然后在实 验室对它们进行基因修饰，将编码这种CAR的基因导入，这样这些T细胞就能够表达这种新的受体。这些经过基因修饰的T细胞在实验室进行增殖，随后将它们灌注回病人体内。这些T细胞利用它们表达的CAR受体结合到靶细胞表面上的分子，而这种结合触发一种内部信号产 生，接着这种内部信号如此强效地激活这些T细胞以至于它们快速地摧毁靶细胞。

近年来，CAR-T免疫疗法除了被用来治疗急性白血病和非霍奇金淋巴瘤之外，经改进后，也被用来治疗实体瘤、自身免疫疾病、HIV感染和心脏病等疾病，具有更广阔的应用空间。基于此，针对CAR-T 细胞疗法取得的最新进展，小编进行一番盘点，以飨读者。

1.Nature：抑制还原羧化可使CAR-T细胞能够更长时间对抗肿瘤细胞

doi:10.1038/s41586-023-06546-y

在现有的免疫疗法中，CAR-T 细胞疗法被证明对某些血癌非常有效，但仅对一半的患者有用。其中一个主要原因是这些在体外经过人工改造的T细胞过早出现功能障碍。

在一项新的研究中，来自瑞士日内瓦大学、洛桑大学、日内瓦大学医院和沃州大学医院的研究人员发现了延长CAR-T细胞功能的方法。通过抑制一种非常特殊的代谢机制，他们成功地制造出了具有增强免疫记忆的 CAR-T 细胞，能够更长时间地对抗肿瘤细胞。这些非常有前景的成果于2023年9月20日在线发表在Nature期刊上，论文标题为“Reductive carboxylation epigenetically instructs T cell differentiation”。

图片来自Nature, 2023, doi:10.1038/s41586-023-06546-y。

论文共同通讯作者、日内瓦大学医学院医学系研究员Mathias Wenes解释说，“CAR-T细胞必须在大规模增殖后才能施用。但患者的病史与这种增殖过程相结合，使这些细胞精疲力竭：它们达到了一种终末分化的状态，这预示着它们生命周期的结束，而没有给它们留下时间来决定存活。”

在缺氧的情况下，癌细胞会求助于一种非常特殊的生存机制：它们会通过一种称为“还原羧化（reductive carboxylation）”的化学反应，代谢一种称为谷氨酰胺（glutamine）的氨基酸作为替代能源。

Wenes总结道，“为了研究还原羧化的作用，这些作者在白血病和多发性骨髓瘤这两种血癌的小鼠模型中抑制了CAR-T细胞的这种代谢机制。我们改造后的CAR-T细胞增殖正常，没有失去攻击能力，这表明还原羧化对它们来说并不重要。”

2.Nat Commun：靶向清除肿瘤微环境中的CAF细胞有望让CAR-T细胞更有效地治疗实体瘤

doi:10.1038/s41467-023-40850-5

在一项新的研究中，来自美国宾夕法尼亚大学的研究人员揭示了肿瘤微环境如何阻止T细胞攻击肿瘤。他们利用小鼠模型发现，肿瘤微环境中的癌症相关成纤维细胞（cancer-associated fibroblast, CAF）和胞外基质会对T细胞的进入形成物理屏障，而且这些CAF细胞还会主动抑制T细胞的功能。当他们使用CAR-T细胞靶向清除CAF细胞，而不是靶向肿瘤细胞本身时，T细胞就能浸润并攻击肿瘤。相关研究结果于2023年8月22日发表在Nature Communications期刊上，论文标题为“Desmoplastic stroma restricts T cell extravasation and mediates immune exclusion and immunosuppression in solid tumors”。

图片来自Nature Communications, 2023, doi:10.1038/s41467-023-40850-5。

论文第一作者、宾夕法尼亚大学兽医学院博士后研究员Zebin Xiao说，“CAF细胞产生的物理屏障和免疫抑制环境限制或困住了T细胞，阻止它们进入肿瘤。我们的研究表明靶向这些CAF细胞可以破坏这一屏障，并具有非常大的肿瘤抑制效果。”

在一些实验中，这些作者利用一种靶向CAF细胞的CAR-T细胞治疗小鼠的实体瘤后，又用另一种经过基因改造后靶向肿瘤抗原间皮素（mesothelin）的CAR-T细胞治疗肿瘤。虽然靶向间皮素的CAR-T细胞在体外能有效靶向癌细胞，但之前的人体临床试验表明，它们在治疗患者实体瘤方面效果不佳。他们想看看移除间质是否能让这些T细胞发挥作用，结果表明确实如此。在使用靶向间质的CAR-T细胞治疗后，靶向间皮素的CAR-T细胞能够进入肿瘤并发挥其功能。这种双重方法导致肿瘤消退并防止癌症转移。

3.Nat Mater：对CAR-T细胞进行原位PEG修饰可缓解细胞因子释放综合征和神经毒性

doi:10.1038/s41563-023-01646-6

目前已有六种 CAR-T 细胞疗法获得了美国食品药物管理局（FDA）的批准，还有几种正在研发中。然而，这些细胞疗法也有严重的潜在致命副作用，即细胞因子释放综合征（cytokine release syndrome, CRS）和神经毒性。这些副作用表现为一系列症状---从高烧、呕吐到多器官衰竭和患者死亡---给更广泛的临床应用带来了巨大挑战。

如今，在一项新的研究中，来自美国宾夕法尼亚大学的研究人员找到了一种解决方案，可能能够帮助CAR-T细胞疗法充分发挥潜力，同时最大限度地减少严重的副作用。相关研究结果于2023年9月11日在线发表在Nature Materials期刊上，论文标题为“In situ PEGylation of CAR T cells alleviates cytokine release syndrome and neurotoxicity”。论文通讯作者为宾夕法尼亚大学工程与应用科学学院副教授Michael Mitchell博士。

经过PEG修饰的CAR-T细胞改变细胞间相互作用和细胞因子释放。图片来自Nature Materials, 2023, doi:10.1038/s41563-023-01646-6。

Mitchell说，“在体内控制CAR-T细胞与巨噬细胞的相互作用非常困难。因此，我们的研究引入了一种基于材料工程的策略，即在 CAR-T 细胞表面加入糖分子。然后将这些糖分子作为反应柄，在体内直接在这些细胞周围形成一种生物材料涂层，该生物材料涂层就像一件‘盔甲’，防止与巨噬细胞发生危险的相互作用。”

论文共同第一作者、Mitchell实验室博士后研究员Ningqiang Gong详细介绍了这种技术：“我们利用代谢标记技术将糖分子附着在CAR-T细胞上。这种修饰能让CAR-T细胞不受任何阻碍地攻击癌细胞。”Gong说，“当CRS症状开始出现时，我们引入另一种分子---聚乙二醇（polyethylene glycol, PEG）---来制造盔甲，有效阻断这些经过基因改造的T细胞、巨噬细胞和肿瘤细胞本身之间危险的相互作用。”

随着时间的推移，小的肿瘤抗原仍能到达这些作者所称的“PEG化CAR-T细胞（PEGylated CAR T cell）”，缓慢地激活和扩增它们，而不会引发与快速激活和扩增相关的严重副作用。随着 CAR-T 细胞的缓慢扩增，PEG 的表面密度会被稀释，从而逐渐恢复它们与其他细胞相互作用的能力。

4.Cell：开发出一种类似乐高积木的基因编辑工具---ModPoKI，有望改善CAR-T细胞疗法

doi:10.1016/j.cell.2023.08.013

如今，在一项新的研究中，来自美国格拉斯通研究所和加州大学旧金山分校的研究人员开发出了一种技术，能让他们快速“拼接”出数千种不同的基因编辑组合，以便在免疫细胞中进行测试。他们利用这项名为“模块化集合基因敲除筛选（Modular Pooled Knockin Screening, ModPoKI）”的筛选技术，确定了一种新的基因组合，当将这种基因组合加入免疫细胞后，能使这些细胞的寿命更长，抗癌效果更好。相关研究结果发表在2023年9月14日的Cell期刊上，论文标题为“Modular pooled discovery of synthetic knockin sequences to program durable cell therapies”。

图片来自Cell, 2023, doi:10.1016/j.cell.2023.08.013。

论文共同通讯作者、格拉斯通-加州大学旧金山分校基因组免疫学研究所主任Alexander Marson博士说，“这是我们向前迈出的重要一步，我们有能力提出关于如何将基因程序的片段组合到细胞中并测试它们如何对患者有利的问题。我认为这将加速开发更好的细胞疗法。”

论文共同作者、斯坦福大学医学院病理学系助理教授Ansuman Satpathy博士补充说，“这项新的研究展示了利用高通量基因组学发现和设计细胞疗法中新型分子程序的能力，并进一步了解了这些程序对杀死癌症所需的T细胞状态的影响。”

这些作者开发出了 ModPoKI。该技术将多个基因组合成长长的 DNA 片段，用于 CRISPR 基因编辑平台。他们利用这一工具，通过将数百个基因与编码特定 CAR 的 DNA 混合在一起，创造出这些 DNA 长段的约 1 万种潜在组合。然后，他们利用CRISPR将拼接在一起的DNA序列粘贴到T细胞基因组中的一个确定位置。

每个T细胞都接受了不同的DNA序列，然后这些作者让这些T细胞互相竞赛，看哪个T细胞在各种可以预测抗肿瘤活性的测试中表现最好。ModPoKI 生成的每组基因上都有一个易于读取的 DNA 条形码，这样就可以追踪哪种基因组合能改善 T 细胞。

5.Nat Commun：靶向nfP2X7的CAR-T细胞有可能成为治疗人类实体瘤的广谱癌症免疫疗法

doi:10.1038/s41467-023-41338-y

近日，来自澳大利亚阿德莱德大学的研究者们在Nature Communications杂志上发表了题为“Pre-clinical validation of a pan-cancer CAR-T cell immunotherapy targeting nfP2X7”的文章，该研究揭示了靶向nfP2X7的泛癌CAR-T细胞免疫治疗的临床前验证。

在NSG小鼠的肿瘤中很容易检测到CAR-T细胞。图片来源：https://doi.org/10.1038/s41467-023-41338-y

P2X嘌呤受体7(P2X7)是一种细胞表面表达的三磷酸腺苷门控阳离子通道，是一种P2X7、P2X7。研究者提出了一个针对nfP2X7的原型-人CAR-T结构，该结构对12种实体肿瘤(乳腺癌、前列腺癌、肺癌、结直肠癌、脑和皮肤)具有潜在的抗原特异性细胞毒作用。

在乳腺癌和前列腺癌的异种移植小鼠模型中，靶向nfP2X7的CAR-T细胞显示出强大的抗肿瘤效果。这些数据表明，nfP2X7是一个合适的免疫治疗靶点，因为它在人类肿瘤上广泛表达。靶向nfP2X7的CAR-T细胞有可能成为治疗人类实体瘤的广谱癌症免疫疗法。

本研究结果清楚地强调了以CAR-T细胞为靶点的nfP2X7作为一种新的免疫疗法治疗多种实体癌类型的潜力。这项研究首次证明了nfP2X7作为广泛表达nfP2X7的实体瘤的细胞免疫治疗靶点的巨大潜力，并且CAR-T细胞模式可能提供了一种用单抗靶向nfP2X7的功能性替代方案。事实上，在针对实体肿瘤的CAR-T细胞研究中，在NSG小鼠中很少看到肿瘤排斥或治愈，在这些研究中，小鼠只接受CAR-T细胞，而没有额外的治疗(例如检查点抑制剂、放射治疗、IL-2给药)，或者没有对肿瘤细胞进行修饰。进一步提高nfP2X7靶向CAR-T细胞临床疗效的方法可能涉及与标准手术和/或化疗方案或检查点抑制剂联合给药。

6.Science子刊：针对CD45的表位编辑有望开发出治疗所有血癌的通用CAR-T细胞疗法

doi:10.1126/scitranslmed.adi1145

目前，CAR-T 细胞疗法已被批准用于治疗五种血癌亚型。在一项新的研究中，来自美国宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的研究人员在临床前测试中证实了这种方法的潜在疗效。他们利用经过基因改造的CAR-T细胞靶向CD45，即一种几乎存在于所有血细胞（包括几乎所有血癌细胞）表面上的标志物。鉴于CD45也存在于健康的血细胞中，他们利用CRISPR碱基编辑技术开发了一种称为“表位编辑（epitope editing）”的方法，以克服CD45靶向策略所面临的挑战，否则这会导致低血细胞计数，并可能产生危及生命的副作用。相关研究结果于2023年8月31日在线发表在Science Translational Medicine期刊上，论文标题为“Epitope base editing CD45 in hematopoietic cells enables universal blood cancer immune therapy”。

人类CD45 D1结构域的丙氨酸突变鉴定了CART45激活所需的人类特异性氨基酸。图片来自Science Translational Medicine, 2023, doi:10.1126/scitranslmed.adi1145。

鉴于CD45几乎存在于所有血细胞上，而且通常在血癌细胞上高度表达，一种消灭所有携带CD45细胞的治疗方法将使患者失去任何血细胞，包括红细胞、血小板、血浆，甚至是产生新血细胞的骨髓造血干细胞。此外，由于T细胞是表达CD45血细胞，有效靶向CD45的CAR-T细胞在输注到患者体内之前就会自相残杀。

为了克服这一难题，这些作者在先前研究工作的基础上，利用CRISPR碱基编辑技术开发出了一种名为表位编辑的新策略。这涉及对CAR-T细胞和造血干细胞进行基因修饰，以改变CD45结构或“表位”的一小部分，而CAR-T细胞原本就与CD45分子的这一小部分结合，这种修饰使得这种结合无法进行。改变后的CD45仍然有效，但与正常的CD45有足够大的差异，以至于靶向CD45的CAR-T细胞仅能识别和攻击正常的CD45，而无法识别和攻击改变后的CD45。

论文第一作者Nils Wellhausen说，“这本质上是将造血干细胞移植与CAR-T细胞疗法相结合。我们的想法是，当移植到体内时，CAR-T细胞会杀死带有正常CD45的癌细胞，但不会自相残杀，也不会杀死经过基因改造的造血干细胞。这使得经过基因改造的造血干细胞能够开始制造新的血细胞。”

这些作者在体外的细胞培养物和小鼠模型中进行了大量实验，对这一策略进行了测试。他们发现，这种新方法不仅能阻止靶向CD45的CAR-T细胞自相残杀和攻击造血干细胞，还能迅速消灭血细胞癌。在一项测试中，靶向CD45的CAR-T细胞在输注后三周内就消灭了白血病细胞，两个多月后仍然存在并能杀死白血病细胞。

7.Nat Commun：新研究表明一种经过改进的CAR-T细胞有望治疗卵巢癌等实体瘤

doi:10.1038/s41467-023-40115-1

卵巢癌是一种侵袭性实体瘤。复发性卵巢癌和其他实体瘤患者几乎没有有效的治疗方案。为了改变这一点，来自美国希望之城的研究人员在一项新的临床前研究中证实经过基因改造后表达特异性识别肿瘤相关糖蛋白72（tumor-associated glycoprotein-72, TAG72）的嵌合抗原受体（chimeric antigen receptor, CAR）的T细胞（TAG72-CAR-T细胞）在体外细胞模型和临床前动物模型中对晚期卵巢癌有效。相关研究结果于2023年8月7日发表在Nature Communications期刊上，论文标题为“Antigen-dependent IL-12 signaling in CAR T cells promotes regional to systemic disease targeting”。论文通讯作者为希望之城 T 细胞治疗研究实验室转化科学与技术副主任 Saul Priceman 博士。

CD28与 4-1BB 协同刺激结构域 跨膜偶联大大提高了TAG72-CAR-T细胞的抗肿瘤功能。图片来自Nature Communications, 2023, doi:10.1038/s41467-023-40115-1。

令人兴奋的是，TAG72不仅存在于卵巢癌表面上，而且也存在于包括胰腺癌、结直肠癌、乳腺癌和脑癌在内的其他实体瘤中。这意味着TAG72-CAR-T细胞疗法有潜力治疗卵巢癌、胰腺癌、结直肠癌、乳腺癌和脑癌等实体瘤。

这项新的研究强调了通过改变CAR分子上的不同区域，并通过体外和体内临床前模型系统地测试功能差异来全面优化CAR功能的优势。这些作者通过在TAG72-CAR-T细胞表面上引入抗原依赖性 mbIL12，将TAG72-CAR-T细胞对实体瘤杀伤力的增强与 IFNγ 信号的增加联系起来。在两种体外动物模型中，这种引入不仅改善了区域性肿瘤控制，还增强了TAG72-CAR-T细胞的全身扩增和持久性，促进了全身性肿瘤的根除。这些研究结果有望广泛改善TAG72-CAR-T细胞对多转移性疾病的治疗反应。

8.Nat Immunol：CTLA-4细胞质尾巴融合可增强CAR-T细胞的抗肿瘤作用

doi:10.1038/s41590-023-01571-5

在一种前景广阔的称为CAR-T 细胞疗法的免疫疗法中，患者的 T 细胞经过基因改造后能更好地识别和攻击癌细胞表面上的抗原。这种疗法目前已被批准用于治疗淋巴瘤和白血病，但它也有缺点：在杀癌狂潮中，许多经过基因改造的 T 细胞被残留的癌症抗原污染，从而导致它们攻击其他 T 细胞。这最终会耗尽体内的抗癌细胞，为癌症复发打开大门。

然而，在一项新的研究中，来自美国耶鲁大学的研究人员发现了一种驯服这些杀伤性 T 细胞自我毁灭倾向的方法。他们说，只需将一种分子尾巴融合到用于治疗的这些工程化T细胞上，就可以抑制它们相互攻击的倾向。相关研究结果于2023年7月27日在线发表在Nature Immunology期刊上，论文标题为“CTLA-4 tail fusion enhances CAR-T antitumor immunity”。

在这项新的研究中，在论文共同第一作者Xiaoyu Zhou和Hanbing Cao的领导下，这些作者将CTLA-4细胞质尾巴（CTLA-4 cytoplasmic tail, CCT）融合到工程化CAR-T细胞中的嵌合抗原受体（CAR）的羧基末端上。CCT是天然存在的人类蛋白CTLA-4的一部分，众所周知，CTLA-4通过调节T细胞来控制免疫系统。他们观察到与没有CCT的CAR-T细胞相比，融合了CCT的CAR-T细胞更少出现功能衰竭，存活时间更长。

Zhou说，“在经过基因改造后携带CCT尾巴的CAR-T细胞在杀死癌细胞时反应性较低，但更持久。”

9.Nat Med：新研究确定了有效的CAR-T细胞在白血病儿童体内持久存在的基因特征

doi:10.1038/s41591-023-02415-3

在一项新的研究中，来自英国伦敦大学学院、大奥蒙德街医院和惠康桑格研究所的研究人员发现了一些新的见解，解释了为什么一些儿童在接受治疗白血病的前沿CAR T细胞疗法后，缓解期比其他儿童更长。他们结合了新型免疫疗法设计方面的专业知识和最先进的计算分析技术，确定了长期最有效的 CAR-T 细胞的基因特征。相关研究结果发表在2023年7月的Nature Medicine期刊上，论文标题为“Transcriptional signatures associated with persisting CD19 CAR-T cells in children with leukemia”。

研究概述及工作流程。图片来自Nature Medicine, 2023, doi:10.1038/s41591-023-02415-3。

这项新的研究为了解为什么一些CAR-T细胞会长期存在提供了第一步。他们的目标是在他们发现的基因特征基础上，确定细胞群体中的关键标志物，并最终了解是否有办法在治疗开始前发现甚至制造出能长期存活的CAR-T细胞。

论文第一作者、惠康桑格研究所研究员Nathaniel Anderson博士说，“通过前沿的单细胞基因组学，我们第一次非常清晰地破解了CAR-T 细胞在儿童体内持久存在的密码。我们希望我们的研究能提供第一条线索，说明为什么有些 CAR-T 细胞能持续很长时间---我们知道这对保持儿童在治疗后不再罹患癌症至关重要。最终，这项研究将帮助我们继续改进这种已经改变了生命的治疗方法。我们希望这些知识最终能让提供 CAR-T 细胞疗法的临床团队更好地了解哪些患者对治疗的反应最好，并让制造商能够优化他们的方法以支持治疗的持续性，从而为患者带来更好的治疗效果。”

论文共同通讯作者、大奥蒙德街医院儿童血液学顾问Sara Ghorashian 博士说，“这些数据首次向我们展示了长效 CAR-T 细胞的特性，它不仅在我们的研究中治愈了 ALL 儿童患者，而且在使用不同 CAR-T 细胞产品治疗不同类型白血病的成人患者中也得到了验证。因此，这让我们相信，该特征可能会更普遍地揭示 CAR-T 细胞的持久性机制，并让我们开发出更好的治疗方法。我们要感谢所有使我们这样的研究成为可能的儿童和家庭---只有通过他们的奉献精神，我们才能建立起对这些新疗法的理解，并为全世界的儿童提供更好的治疗。”

10.JITC：新研究表明单次给送CAR-T细胞就有望高效治疗卵巢癌

doi:10.1136/jitc-2022-006509

在一项新的研究中，来自美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的研究人员发现如果能找到正确的靶标，CAR-T细胞免疫疗法就可能能够有效地治疗实体瘤。他们成功地在小鼠卵巢癌模型中应用了CAR-T细胞疗法，其中卵巢癌是一种侵袭性实体瘤，在此之前一直未能找到有效的CAR-T细胞疗法。相关研究结果近期发表在Journal for ImmunoTherapy of Cancer期刊上，论文标题为“Single CAR-T cell treatment controls disseminated ovarian cancer in a syngeneic mouse model”。

ID8Cosmc-KO作为C57BL/6J小鼠卵巢癌模型。图片来自 Journal for ImmunoTherapy of Cancer, 2023, doi:10.1136/jitc-2022-006509。

论文第一作者Diana Rose Ranoa说，“即使是晚期肿瘤模型，即使是单剂CAR-T细胞，我们也看到了很强的抗肿瘤效果。还有很多问题有待解答，但这项新的研究表明，CAR-T细胞一旦识别到正确的靶标，就能杀死这种类型的癌症。”

论文通讯作者、伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校生物化学名誉教授David Kranz说，虽然这类疗法对白血病和淋巴瘤等血癌有效，但产生实体瘤的癌症仍然难以用CAR-T细胞治疗。Kranz说，“CAR在实体瘤中的作用靶标与血癌中的作用靶标不同，而且很难找到健康组织中没有的靶标。另一个因素是实体瘤细胞有自己抑制免疫反应的方法，以逃避 T 细胞和其他免疫细胞的识别。目前正在开展大量工作，试图克服这两个障碍---找到好的靶标，找到能识别这些靶标的正确类型的 CAR。”

在这项新的研究中，这些作者重点研究了实体瘤细胞表面而不是健康细胞表面上的一种碳水化合物。他们开发了对这种碳水化合物具有不同亲和力的 CAR 分子，并首先在卵巢癌细胞体外培养物中进行了测试，然后在患有卵巢癌的活体小鼠中进行了测试。他们发现，与这种碳水化合物亲和力最高的CAR在帮助T细胞发现和消灭癌症方面非常有效，只需静脉注射或注射一次剂量，就能缩小或消除肿瘤，而且在首次剂量后的几个月甚至一年多时间里仍在发挥作用，延长了这些小鼠的生命。

11.Science子刊：揭示CAR-NK细胞代谢适应性的丧失是肿瘤抵抗的关键机制

doi:10.1126/sciadv.add6997

在一项新的研究中，来自美国德克萨斯大学MD安德森癌症中心等研究机构的研究人员发现表达嵌合抗原受体（CAR）的自然杀伤细胞（CAR-NK）丧失代谢能力是治疗抵抗性的一个关键机制：输注到体内的CAR-NK细胞逐渐丧失与肿瘤细胞竞争营养的能力，导致肿瘤复发。相关研究结果发表在2023年7月28日的Science Advances期刊上，论文标题为“Loss of metabolic fitness drives tumor resistance after CAR-NK cell therapy and can be overcome by cytokine engineering”。

CAR-NK细胞具有独特的单细胞转录组和代谢谱。图片来自Science Advances, 2023, doi:10.1126/sciadv.add6997。

这项研究表明通过基因改造使CAR-NK细胞表达白细胞介素-15（IL-15），可以增强这些细胞的代谢能力，并提供更持久的抗肿瘤反应。此外，与单次输注相比，两次输注表达IL-15的CAR-NK细胞可提高存活率。

作为临床前研究的一部分，这些作者对靶向CD19肿瘤抗原的CAR（CAR19）的NK细胞进行基因改造。他们利用淋巴瘤实验室模型，评估了单独表达CAR19、单独表达IL-15或同时表达CAR19和IL-15的自然杀伤细胞（NK细胞），以研究IL-15激活NK细胞并增强其效力和持久性的能力。

这些作者观察到，NK细胞群体的活化、功能和代谢特征模式各不相同，与体内演变和肿瘤控制的不同阶段有关。与代谢高度活跃的肿瘤相互作用会导致 NK 细胞丧失代谢能力，而 IL-15 的表达可以部分克服这种代谢丧失。

12.Nature：表位编辑使得针对急性髓性白血病的靶向免疫治疗成为可能

doi:10.1038/s41586-023-06496-5

当前，针AML的免疫疗法靶向造血干细胞/祖细胞（hematopoietic stem/progenitor cell, HSPC）或者由HSPC分化而来的髓系细胞表达的基因，这会导致难以忍受的脱靶毒性。在一项新的研究中，来自美国丹娜法伯癌症研究所的研究人员对供者HSPC进行了基因改造，使它们能够在针对急性髓性白血病（AML）的免疫疗法中存活下来。相关研究结果于2023年8月30日在线发表在Nature期刊上，论文标题为“Epitope editing enables targeted immunotherapy of acute myeloid leukaemia”。

表位改造可以通过碱基编辑来实现。图片来自Nature, 2023, doi:10.1038/s41586-023-06496-5。

当免疫系统遇到外来抗原（病原体或肿瘤的一部分）时，它会试图识别并中和它们。免疫系统识别这些外来抗原中的“表位（epitope）”并发起发起免疫反应。虽然嵌合抗原受体（chimeric antigen receptor, CAR）T 细胞（CAR-T）和单克隆抗体通过靶向恶性细胞上的抗原，在治疗血液恶性肿瘤方面显示出巨大的前景，但由于缺乏肿瘤特异性标志物，它们在急性髓细胞性白血病中的应用受到了阻碍。这导致治疗过程中存在损害健康细胞和组织的风险。

这些作者展示了对用于骨髓移植的供者 HSPC进行表位改造表位改造（epitope engineering），使得HSPC或者由HSPC分化而来的髓系细胞对CAR-T 细胞或单克隆抗体具有选择性抵抗力，因而不影响蛋白功能或调控。这种策略可以靶向白血病细胞存活所必需的基因，而不管这些基因是否也在造血干细胞上表达，这就减少有害的脱靶副作用，降低了白血病免疫逃逸的风险，从而提高治疗的安全性和有效性。

通过进行表位图谱绘制和文库筛选，他们确定了能削弱靶向 FLT3、CD123 和 KIT 的治疗性单克隆抗体结合力的氨基酸变化，并优化了碱基编辑方法，将这些氨基酸变化引入到 CD34阳性的HSPC，使得它们保持长期定植和多谱系分化能力。经过 CAR-T 细胞治疗后，他们证实了这种经过表位编辑的HSPC的抵抗性，并同时根除了患者衍生的急性髓性白血病异种移植。对HSPC进行表位编辑会导致特异性抗体结合位点的缺失，使它们对 CAR-T 细胞和单克隆抗体产生抵抗性，而不会影响它们的生理表现、调节和细胞内信号传导。

此外，他们还表明，针对HSPC的多重表位编辑是可行的，这使得能针对多个蛋白靶标进行更有效的免疫治疗，而不会产生附带的脱靶毒性。他们认为，表位改造不仅可能应用于急性髓细胞性白血病，也可能应用于其他血液恶性肿瘤，还有可能应用于对非恶性疾病的非遗传毒性调理（non-genotoxic conditioning）。（生物谷 Bioon.com）

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CAR-T细胞疗法研究进展（第18期）
https://www.bioon.com/article/6781383.html

CAR-T细胞疗法研究进展（第17期）
https://news.bioon.com/article/6778905.html

CAR-T细胞疗法研究进展（第16期）
https://www.bioon.com/article/6759479.html

CAR-T细胞疗法研究进展（第15期）
https://news.bioon.com/article/6758088.html

CAR-T细胞疗法研究进展（第14期）
https://www.bioon.com/article/6756207.html

CAR-T细胞疗法研究进展（第13期）
https://news.bioon.com/article/6751734.html

CAR-T细胞疗法研究进展（第12期）
https://news.bioon.com/article/495b68093975.html

CAR-T细胞疗法研究进展（第11期）
https://www.bioon.com/article/6748552.html

CAR-T细胞疗法研究进展（第10期）
https://www.bioon.com/article/6747291.html

CAR-T细胞疗法研究进展（第9期）
https://www.bioon.com/article/6744554.html

CAR-T细胞疗法研究进展（第8期）
https://news.bioon.com/article/6741848.html

CAR-T细胞疗法研究进展（第7期）
https://www.bioon.com/article/6738997.html

CAR-T细胞疗法研究进展（第6期）
https://news.bioon.com/article/4e27668e7876.html

CAR-T细胞疗法研究进展（第5期）
https://news.bioon.com/article/6728191.html

CAR-T细胞疗法研究进展（第4期）
https://news.bioon.com/article/6722761.html

CAR-T细胞疗法研究进展（第3期）
https://www.bioon.com/article/6713293.html

CAR-T细胞疗法研究进展（第2期）
https://www.bioon.com/article/6709104.html

CAR-T细胞疗法研究进展（第1期）
https://news.bioon.com/article/6702848.html