|
CAR T细胞疗法是一种创新型的癌症治疗方法，通过使用遗传修饰的免疫细胞来选择性地杀死体内癌细胞。第一种经FDA批准的CAR T细胞疗法于2017年发布，用于治疗急性B细胞成淋巴细胞白血病，此后，又开发了其他几种CAR T细胞疗法，并在一系列血液癌症方面取得了显著的缓解率。尽管取得了这一进展，但目前生产CAR T细胞的方法复杂且需要大量资源，而利用这些细胞对抗实体瘤的尝试成效有限。
在本文中，SelectScience®采访了威斯康星大学麦迪逊分校生物医学工程副教授Dr. Krishanu Saha，了解他的团队是如何使用一种新生的CRISPR-Cas9基因编辑方法来生成CAR T细胞以治疗实体瘤。Saha揭示了这种方法如何规避传统病毒方法的挑战，强调了CRISPR改善CAR T细胞疗效的潜力，并分享了Thermo Fisher Scientific的支持和工具如何帮助推进其实验室的临床应用研究。
CAR T细胞治疗的“打了就跑（hit and run）”方法
CAR T细胞是经过基因工程改造以表达嵌合抗原受体（CAR，一种能够识别特定类型癌症的人工受体）的人类免疫细胞。目前，所有获批的CAR T细胞疗法均依赖于使用病毒载体将CAR转基因引入或敲入患者T细胞。这些病毒载体，如慢病毒或γ-逆转录病毒，能够实现稳定和有效的基因整合。然而，它们受限于其核酸有效载荷广泛整合到宿主基因组中的趋势——整合位置多达数万个。使用病毒还会引起安全性和监管方面的考量，因为可能会产生脱靶效应。Saha解释道：“其中一些病毒载体存在插入性致癌的问题，输注细胞产品后，可能会无意中在患者体内产生癌症。通过病毒基因递送对CAR基因表达和受体水平还有其他不可预测的影响。”
“基因组编辑的进步，为以更便捷的方式进行基因工程提供了一条途径，”他继续说道，并指出CRISPR/Cas9方法允许在基因组的精确靶标区域插入CAR转基因。使用CRISPR仍有可能出现脱靶插入，但这可以通过限制编辑持续时间（尤其是编辑器的生命周期）将此类情况降至最低。他解释称：“我们直接递送Cas9蛋白，这意味着它无需被转录和翻译——就像使用质粒或mRNA等其他CRISPR递送策略一样。这种蛋白在几个小时内就会降解掉，所以通过在这种‘打了就跑’型策略中使用CRISPR，它就没有时间去过多地影响基因组中的非靶区域了。”
靶向实体瘤
最近，Saha和他的团队使用此种方法生成CAR T细胞以靶向实体瘤1。从过往来看，由于T细胞归巢、T细胞适应性和不利的肿瘤微环境（TME）等因素，实体瘤对CAR T细胞疗法构成了持续的挑战。Saha解释道：“肿瘤相关的巨噬细胞、成纤维细胞和肿瘤微环境的其他方面，包括某些情况下的缺氧，都可能使T细胞难以正常发挥功能。实体瘤中还存在对细胞外基质和细胞表面的各种修饰，包括糖类，通过捕获各种生长因子或免疫抑制因子，可帮助肿瘤更有效地生长。”
在既往血液恶性肿瘤研究的基础上，Saha的团队对T细胞进行了基因工程改造，使其特异性靶向神经母细胞瘤实体瘤细胞表面的糖分子。他们发现，这些由CRISPR生成的CAR T细胞不仅在小鼠模型中诱导实体瘤消退，而且与通过病毒方法生成的CAR T细胞相比，它们更不容易耗尽。
“我们现在正处于一个非常激动人心和有趣的阶段，朝着使用完全非病毒性CAR T产品的新药临床试验（IND）申请迈进，”Saha兴奋地说。“这项工作花了几年时间，获得了该领域先进CRISPR工具和仪器开发的帮助。”
Saha的团队最近开始使用的一种仪器是Gibco™ CTS™ Xenon™，这是一种台式封闭式电穿孔系统，旨在提供高性能的非病毒基因编辑和转染。Saha表示：“Xenon的独特之处在于，它让我们能够了解电穿孔的细节，这些细节可能对T细胞的CRISPR基因编辑至关重要。该系统使用户能够通过定制参数（如电压和脉冲宽度、数量和间隔）来优化电穿孔过程，并且可以在不到25分钟的时间内以高达25 mL的体积提供有效的转染。“它正在向适合临床使用的方向发展，并且已经成为将我们的研究方案从研究实验室推进到临床生产设施的关键组成部分，”他补充道。
Saha还称赞了Thermo Fisher Scientific的团队，称其专业知识和技术对这项研究的进展做出了巨大贡献。他表示：“与Thermo Fisher合作的最大特点是，支持我们完成这一旅程的团队非常博学，并真正帮助我们将方案推进到更严格的符合GMP的生产要求上。我认为Thermo Fisher的一系列产品将使我们能够迅速将其应用于临床。”
为加速细胞治疗从发现到临床研究再到商业化生产的转化，赛默飞为行业打造了“细胞治疗系统 CTS (Cell Therapy Systems) ”整体解决方案，CTS细胞治疗系统已被广泛应用于CAR-T药物商业化生产和全球200多项临床试验中。近2年赛默飞更是持续创新并推出多款产品，如CTS NK-Xpander无血清培养基、CTS Rotea逆流离心系统、CTS Xenon大规模封闭式电转染系统、CTS Cas9蛋白以及CTS DynaCellect磁性分离系统等，为行业提供通用CAR-T、CAR-NK、TCR-T 、TIL、iPSC、DC等创新疗法生产的解决方案。
本文来自赛默飞生命科学，如有侵权请联系删除！
|
微信公众号下单更便捷
