CAR-T細胞剿滅癌細胞的能力或可提高1000倍!提升方法藏在TCR內(nèi)?

在之前的很多文章中我們都提到過CAR-T細胞療法的神奇作用,對于血液腫瘤患者來說,即使是復(fù)發(fā)難治的患者,在接受治療之后依舊可以獲得很高的緩解率,幫助患者延長壽命,提高生活質(zhì)量。


CAR-T細胞相較于普通的T細胞,最大的區(qū)別就是用于識別癌細胞上特征的物質(zhì)由天然的TCR改變成了由CAR基因表達的受體,這樣我們只需要在實驗室內(nèi)找到癌細胞的特征,之后制作出特定的CAR導(dǎo)入到T細胞中,就可以制造出識別該種癌細胞的特異性的CAR-T細胞。

改造好的CAR-T細胞可以找到人體內(nèi)天然的T細胞找不到的癌細胞,從而發(fā)揮對抗腫瘤的作用。

在對抗血液腫瘤的過程中,我們發(fā)現(xiàn)了一個很重要的靶點就是CD19——CD19被發(fā)現(xiàn)是僅在B細胞中表達同時在其他細胞中很少表達,這就是一個絕佳的靶點,因此CD19-CAR-T細胞在治療B細胞相關(guān)血液腫瘤會有很好的治療效果。

在正常的情況下,應(yīng)該是每個B細胞淋巴瘤的患者都可以對CD19-CAR-T細胞療法產(chǎn)生反應(yīng),但是在實際的應(yīng)用中并非如此,在治療中,依舊會有部分的患者無法對這一療法產(chǎn)生反應(yīng)。這是為什么呢?

近期發(fā)表在《Nature Immunology》上的一篇文章或許可以幫助我們找到答案。

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該文章封面
(圖片來源:《Nature Immunology》官網(wǎng))

我們可以打個簡單的比方:正常情況下,T細胞上面有一個掃碼槍,這個掃碼槍就是TCR——每個細胞身上會有一個二維碼,T細胞掃一下就知道這個細胞是癌細胞還是正常細胞。但是很不幸的,有的癌細胞雖然二維碼產(chǎn)生了扭曲,但是可以在T細胞面前蒙混過關(guān)。

人類可以在實驗室中確認這就是癌細胞。之后就針對這個扭曲的二維碼生產(chǎn)對應(yīng)的掃碼槍,這樣裝備特定識別的掃碼槍的T細胞就是CAR-T細胞了。理論上來說,我們的CAR-T細胞就是根據(jù)對應(yīng)的特征找到癌細胞并且殺死它們。

實際上我們也是這樣制造出CAR-T細胞的。但是在這項最新的研究中發(fā)現(xiàn):癌細胞遠比我們想象的狡猾很多。

即使是改造的更加強大的CAR-T細胞,也是需要識別一定量的特征才能發(fā)揮作用。還是拿掃描二維碼為例,CAR-T細胞雖然掃描的是二維碼扭曲的部分,但是癌細胞可以將這個扭曲的部分分散開來,這時候雖然CAR-T細胞識別出了一部分,但是發(fā)現(xiàn)這個異常好像并不能激活CAR-T細胞工作,這時候反而會讓癌細胞蒙混過關(guān)。

在利用超高精度的單分子顯微鏡進行識別的時候,就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)癌細胞可以降低自己的抗原密度,而這最終導(dǎo)致的結(jié)果就是有50%接受治療的患者會再度復(fù)發(fā)。

但是令研究人員感到神奇的是:在自然情況下,T細胞只需要識別到一點異常就可以發(fā)揮作用,這個識別的敏感性比CAR-T細胞高出了1000倍!

這就意味著目前的CAR有著更加廣闊的改進舞臺——雖然CAR-T細胞可以識別特定的癌細胞,但是目前來看,設(shè)計出的CAR和T細胞天然存在的識別機制TCR,兩者之間的識別精度依舊存在著巨大的差距,這就意味著我們的CAR的結(jié)構(gòu)可以更加完善,以達到更高的識別效果。

隨著CAR技術(shù)的不斷升級,和初代的CAR相比,目前我們使用的CAR技術(shù)基本上已經(jīng)進化到第三代乃至于更高的第四代,但是隨著后面技術(shù)的成熟,有效性和安全性成為代替“代數(shù)”更為有效的鑒別方式。而不論是有效性和安全性,都和CAR-T細胞的識別精度有著密切的關(guān)系。

天然存在的TCR將幫助我們找到更好的優(yōu)化方式,幫助CAR-T細胞發(fā)揮更好的治療效果。

參考資料:


1.Inefficient CAR-proximal signaling blunts antigen sensitivity

2.Improved cancer immunotherapies require radical CAR overhaul