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顶级癌症中心公布CAR-T临床前优化方案,或提高淋巴瘤治疗效果丨医麦精品汇

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2018年1月25/医麦客 eMedClub/--CAR-T,全称是Chimeric Antigen Receptor T-Cell Immunotherapy,即嵌合抗原受体T细胞免疫疗法。它将抗原抗体的高亲和性和T淋巴细胞的杀伤作用相结合,通过构建特异性嵌合抗原受体,经基因转导使T淋巴细胞表达这种嵌合抗原受体,特异性识别靶抗原从而杀伤靶细胞。CAR-T细胞要在实验室中进行改造、扩增,之后回输到病人体内,特异性消除癌细胞。

目前,CAR-T已然在治疗恶性血液肿瘤领域名声大噪。然而,这种革命性疗法的生产制造却是一个劳动密集型、严格和昂贵的程序,并且在优化这一过程的进展缓慢。基于此,Fred Hutchinson癌症研究中心,临床研究部门的Sang Lee和Brian Till博士研究了改进方法,尤其是针对B细胞非霍奇金淋巴瘤患者的anti-CD20 CAR-T细胞疗法,相关研究结果发表在《Journal of Immunotherapy》上。

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含iC9自杀基因的CD20 CAR-T结构优化

作者首先通过修饰先前以该组为特征的anti-CD20 CAR构建体开始,基于先前的研究进行了优化,并且,基于肿瘤大小和小鼠存活率,在肿瘤细胞系以及异种移植小鼠(不同物种的细胞移植)中进行了体内外验证。例如,需要CAR中的免疫球蛋白G1间隔区来提供T细胞和靶细胞之间的最佳距离以触发CAR信号传导。然而,Riddell实验室先前已经显示这种间隔与小鼠中的Fc受体结合,通过激活诱导的细胞死亡来消除CAR-T细胞。通过优化该区域的大小和序列,CAR-T细胞的体内抗肿瘤效力得到改善。另外,该结构的前一个版本包含了诱导性的caspase 9(iC9)自杀基因,其显著增加了载体插入物的大小,同时导致较差的慢病毒滴度。

通过除去该基因,从而减少整合到宿主T细胞基因组中的转基因的大小,该团队改善了编码CAR的慢病毒的效价以及在转导的T细胞中的CAR功能和表达水平。

CAR的胞内胞外结构优化

为了使CAR适应于临床应用并减少免疫原性问题,最初来自鼠源的CAR的CD20结合区被替换为类似的可变区(人源),也以相同的效率与CD20表位结合,并在体外和体内实验中成功验证。

此外,使用两个而不是一个共刺激区(分别为第三代和第二代CAR),也增加了CAR-T细胞的功能和持久性。

CAR-T细胞扩增能力的优化

通常情况下,接受治疗的患者体内需要注射数百万个CAR-T细胞。出于这个原因,细胞在完成修饰后,还要进行大约两周的扩增。为此,T细胞需要被刺激。在CAR-T细胞的大多数商业化过程中,使用偶联抗CD3和-CD28抗体的磁珠进行刺激是唯一的方法;然而,这种方法进行细胞扩增,并不总是足够的。另一种改善离体T细胞扩增的方法是通过CAR再刺激表达CAR的T细胞,允许在非表达T细胞上特异性激活和扩增CAR-表达T细胞。

但在一些情况下,这种刺激可能会过度并耗尽细胞,导致产生大量但不起作用的CAR-T细胞。作者注意到,尽管与靶向肿瘤细胞共培养后,体外细胞因子分泌水平较低,但是用表达CD20的细胞系再刺激的CAR-T细胞与在体内只刺激一次的细胞一样有功能,而且扩增能力较强。

对此,Till补充说:“有几个变量(间隔长度、共刺激域、培养条件),可以影响CAR-T细胞的疗效,因为目前还没有办法预测这些变量的最佳组合,有必要凭经验对其进行测试,并在小鼠模型中进行验证,因为在体外试验中,溶细胞功能和细胞因子分泌似乎与体内活性无关。”

CAR-T细胞的冻存

最终的CAR-T细胞产品的低温保存也具有益处,例如安排更具灵活性、在将细胞回输到患者之前更多的质量控制,以及更大规模应用的兼容性。Till博士解释说:“我认为,冷冻保存对CAR-T细胞产品功能的影响与CAR-T细胞领域里想要大规模治疗患者的任何人都有关,因为目前的中央制造模式,然后使用低温保存的细胞将细胞运送到当地位置是最可行的”。但是这种方式或许存在一个严重的缺点,细胞活性和功能无法完全保证。为此,作者比较了有或没有冷冻保存的CAR-T细胞的有效性。在体外实验中,他们观察到CAR表达水平、活化、细胞分化、耗尽以及细胞因子的分泌并没有显著差异。另外,低温保存的和非低温保存的CAR-T细胞的体内有效性也相似。

值得注意的是,这项研究的结果并不仅仅是对于anti-CD20 CAR-T细胞。Till博士指出,他的研究小组刚刚开始了一项临床试验,并且在患者中测试了这些优化的anti-CD20 CAR-T细胞。并表示:“我们很高兴看到我们选择的CAR是否会在复发或难治性淋巴瘤患者表现出更强的治疗效果。治疗淋巴瘤小鼠是一回事,但如果我们看到这些CAR-T细胞可以真正意义上,使淋巴瘤患者获得缓解,那将是非常令人兴奋的。”

参考出处:

https://www.fredhutch.org/en/news/spotlight/2018/01/crd_till_immunoth.html

DOI: 10.1097/CJI.0000000000000199

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