過繼性細(xì)胞治療在臨床上具有廣闊的應(yīng)用前景，尤其對某些癌癥具有優(yōu)良的效果。然而，目前的臨床治療主要是使用患者自身細(xì)胞，這種個性化的患者來源自體T細(xì)胞生產(chǎn)方法由于勞動強(qiáng)度大、耗時長、成本高，僅限于小規(guī)模的臨床應(yīng)用。
京都大學(xué)教授Shin Kaneko團(tuán)隊正在開發(fā)iPSC技術(shù)，它具有使細(xì)胞免疫療法供所有患者使用的潛力。5月17日，他的研究小組在Nature Biomedical Engineering上發(fā)表文章，報道了如何對iPSC進(jìn)行基因編輯以產(chǎn)生一種通用型細(xì)胞免疫療法。
來源：Nature Biomedical Engineering
Kaneko關(guān)注的細(xì)胞是T細(xì)胞，它具有最強(qiáng)的抗癌應(yīng)答。為了解決利用患者自身T細(xì)胞存在的問題，供者來源的T細(xì)胞提供了一種選擇，但它們也帶來了風(fēng)險。“用于癌癥免疫治療的理想T細(xì)胞產(chǎn)品不僅需要對癌癥有效，還需要避開宿主免疫系統(tǒng)和避免導(dǎo)致移植物抗宿主病?！彼忉尩?。
移植物抗宿主病和移植物抗宿主反應(yīng)是器官移植和細(xì)胞治療要求患者-供體匹配的原因。如果不匹配，那么供者的免疫細(xì)胞或患者的免疫系統(tǒng)可能會引發(fā)一種比疾病本身更危險的劇烈反應(yīng)。不同的細(xì)胞類型會使匹配復(fù)雜化，這也是為什么通常在過繼性細(xì)胞免疫治療中選用患者自己的細(xì)胞，即使它們已經(jīng)被疾病損害。
“為了使移植物存活，3類免疫細(xì)胞需要被抑制。其中，CD8 T細(xì)胞引起最強(qiáng)烈和最危險的反應(yīng)，此外，CD4 T細(xì)胞和NK細(xì)胞也必須加以考慮。” Kaneko說。
免疫細(xì)胞通過受體對外來細(xì)胞表達(dá)的蛋白質(zhì)作出反應(yīng)。這些蛋白質(zhì)中最重要的是人類白細(xì)胞抗原（HLA）。一些研究小組已經(jīng)探索利用基因編輯消除移植T細(xì)胞中的HLA和其他免疫激活蛋白。然而，正如這項研究的第一作者Bo Wang博士所說的，這種方法可能會損害T細(xì)胞?！敖】档腡細(xì)胞在接觸癌細(xì)胞時會擴(kuò)增。然而，多輪基因編輯削弱了這種擴(kuò)增能力。它還會導(dǎo)致T細(xì)胞耗竭。”
T細(xì)胞耗竭是癌癥中的一個常見問題，iPSC可以為這個問題提供解決方案。iPSC具有無限的擴(kuò)增潛能，可以分化成任何類型的細(xì)胞，包括用于過繼細(xì)胞免疫治療的T細(xì)胞。重要的是，它們的擴(kuò)增和分化潛能都不受多輪基因編輯的影響。
因此，研究人員探索了哪些基因需要編輯。他們分別為CD8 T細(xì)胞選擇了B2M，為CD4 T細(xì)胞選擇了CITTA，為NK細(xì)胞選擇了一種特殊類型的HLA（HLA-E）。這些基因之前被認(rèn)為可以調(diào)節(jié)各自免疫細(xì)胞的活化。此外，他們還敲除了PVR基因（編碼NK細(xì)胞活化受體DNAM-1的配體PVR），這進(jìn)一步抑制了NK細(xì)胞的激活（下圖）。
來源：Nature Biomedical Engineering
接著，將經(jīng)過編輯的iPSC分化為T細(xì)胞（iPS-T細(xì)胞），研究人員發(fā)現(xiàn)其具有良好的抗癌作用，而不會刺激免疫細(xì)胞。
CAR是一種人工合成的受體，能大大增強(qiáng)T細(xì)胞發(fā)現(xiàn)和殺死癌細(xì)胞的能力。目前臨床上的CAR療法使用的是患者自身的T細(xì)胞，這些T細(xì)胞也有上述的缺點。Kaneko團(tuán)隊已經(jīng)將CAR技術(shù)整合到他們的iPS-T細(xì)胞中，并證實基因編輯不會影響CAR的有效性。
因此，研究小組將CAR添加到iPS-T細(xì)胞中，并將這些細(xì)胞注射到白血病模型小鼠體內(nèi)。那些接受過逃避免疫系統(tǒng)基因編輯的CAR iPS-T細(xì)胞顯示出比未接受編輯的細(xì)胞更強(qiáng)的抗癌效果和更長的存活時間。
PVR敲除 (tKO/E) iPS -T細(xì)胞在模型小鼠體內(nèi)存活并抑制腫瘤細(xì)胞。（來源：Nature Biomedical Engineering）
“我們的實驗發(fā)現(xiàn)，人源化小鼠體內(nèi)的CD4和CD8 T細(xì)胞受到野生型CAR iPS-T細(xì)胞的刺激。如果我們先編輯基因，情況就不是這樣了?！盬ang說。
經(jīng)過編輯的iPS細(xì)胞顯示出作為T細(xì)胞的普遍來源的巨大前景，可用于任何癌癥患者?！拔覀兊哪繕?biāo)是開發(fā)一種通用的免疫治療產(chǎn)品。將iPSC與CAR技術(shù)相結(jié)合，將使我們能夠在未來制備出現(xiàn)貨型免疫療法?！盞aneko展望道。
熱門療法/技術(shù)/靶點
蛋白降解劑 | 基因治療 | NK細(xì)胞療法
