2022-01-24
迄今為(wei)(wei)止，CAR-T（嵌合抗原受體T）細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)療(liao)(liao)法(fa)的(de)運用主要(yao)集中在癌(ai)癥(zheng)領域(yu)。這種療(liao)(liao)法(fa)可以幫(bang)助T細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)正確識別并摧毀癌(ai)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)。為(wei)(wei)此，首先需要(yao)從患者(zhe)的(de)血(xue)液(ye)中提(ti)取T細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)，并進行特定(ding)的(de)基(ji)因修(xiu)(xiu)飾編程，增強其攻擊和(he)殺死癌(ai)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)的(de)能力。然后將修(xiu)(xiu)飾后的(de)T細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)大量培養，并重新注入患者(zhe)體內。可以說，CAR-T細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)療(liao)(liao)法(fa)自被提(ti)出以來，就一(yi)躍成(cheng)為(wei)(wei)了治療(liao)(liao)癌(ai)癥(zheng)的(de)明星療(liao)(liao)法(fa)。網傳“120萬抗癌(ai)神藥”其實就是(shi)一(yi)種“CAR-T細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)”靜脈注射液(ye)。
然而，當針對(dui)人(ren)類心力(li)衰竭或其他纖(xian)維(wei)化疾病時，這種標(biao)準的CAR-T細(xi)(xi)胞(bao)技術(shu)會出現問(wen)題(ti)。成(cheng)纖(xian)維(wei)細(xi)(xi)胞(bao)在體內具有正常而重要的功能，尤其是在傷口(kou)愈(yu)合(he)方面。經過基(ji)因(yin)重編程以(yi)(yi)攻擊成(cheng)纖(xian)維(wei)細(xi)(xi)胞(bao)的CAR-T細(xi)(xi)胞(bao)可以(yi)(yi)在體內存活(huo)數月甚至數年(nian)，從而抑制成(cheng)纖(xian)維(wei)細(xi)(xi)胞(bao)數量，并且會持續影(ying)響傷口(kou)愈(yu)合(he)。
近日，來自賓夕法尼亞大學(xue)佩雷爾曼醫學(xue)院的(de)研究(jiu)人(ren)員開創(chuang)了一項實驗性免疫(yi)療(liao)法，解(jie)決(jue)了上述常(chang)規療(liao)法存(cun)在的(de)特(te)異性問(wen)題，即僅通過一次(ci)注射信使RNA（mRNA）就(jiu)可以(yi)瞬時重(zhong)新編(bian)程患(huan)者體(ti)內(nei)的(de)免疫(yi)細胞（該(gai)技術基于CAR-T細胞療(liao)法），使其對特(te)定(ding)目標予以(yi)攻擊，這類(lei)似于mRNA類(lei)型的(de)COVID-19疫(yi)苗。
該研(yan)究發表在國際知名期刊(kan)Science上，研(yan)究人員通過以T細(xi)(xi)(xi)胞(bao)靶向脂質(zhi)納米顆粒（LNP）為載(zai)體遞送(song)修飾的(de)(de)mRNA，使其在體內產生瞬時CAR-T細(xi)(xi)(xi)胞(bao)來攻擊心(xin)(xin)臟(zang)(zang)成(cheng)纖(xian)維(wei)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)。心(xin)(xin)力衰(shuai)竭通常在一定程度上是由(you)這(zhe)些成(cheng)纖(xian)維(wei)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)驅動的(de)(de)，這(zhe)些成(cheng)纖(xian)維(wei)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)通過長期過度產生使心(xin)(xin)肌(ji)變硬、損(sun)害(hai)心(xin)(xin)臟(zang)(zang)功能的(de)(de)纖(xian)維(wei)物質(zhi)來應對心(xin)(xin)臟(zang)(zang)損(sun)傷和炎(yan)癥—這(zhe)種情況稱為纖(xian)維(wei)化。研(yan)究結果顯示，在心(xin)(xin)力衰(shuai)竭的(de)(de)小鼠模型(xing)實驗中，由(you)重(zhong)新編程的(de)(de)T細(xi)(xi)(xi)胞(bao)引起的(de)(de)心(xin)(xin)臟(zang)(zang)成(cheng)纖(xian)維(wei)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)減少，導致(zhi)纖(xian)維(wei)化的(de)(de)顯著逆轉。
研究成果（圖源：Science）
在(zai)(zai)該(gai)項研(yan)究中，研(yan)究人(ren)員設計了(le)一種mRNA，并(bing)將其封裝(zhuang)(zhuang)在(zai)(zai)CD5靶(ba)向(xiang)(xiang)的(de)LNP顆粒(li)中（稱為“靶(ba)向(xiang)(xiang)抗體(ti)/LNP-mRNA載體(ti)”或CD5/LNP –FAPCAR）。該(gai)mRNA編(bian)碼靶(ba)向(xiang)(xiang)成纖維(wei)細(xi)胞(bao)活(huo)化(hua)蛋(dan)白（FAP）的(de)T細(xi)胞(bao)。研(yan)究人(ren)員首先進行(xing)了(le)概(gai)念驗證實驗，在(zai)(zai)體(ti)外將含有編(bian)碼FAPCAR或綠(lv)色熒光蛋(dan)白（GFP）的(de)修飾mRNA（封裝(zhuang)(zhuang)在(zai)(zai)CD5/LNP中）與新鮮分離(li)的(de)激活(huo)的(de)鼠T細(xi)胞(bao)在(zai)(zai)體(ti)外培養48小時。通過流(liu)式細(xi)胞(bao)儀顯(xian)示，靶(ba)向(xiang)(xiang)CD5的(de)LNP載體(ti)將其mRNA遞送(song)至培養的(de)大(da)多數T細(xi)胞(bao)中。此外，這(zhe)些LNP產生(sheng)的(de)CAR-T細(xi)胞(bao)能夠在(zai)(zai)體(ti)外以劑(ji)量依賴的(de)方式有效(xiao)地殺傷(shang)表達(da)FAP的(de)靶(ba)細(xi)胞(bao)。
CD5靶向的LNPs在體外(wai)產(chan)生功能(neng)性的基于mRNA的FAPCAR-T細胞（圖(tu)源：Science）
接下(xia)來(lai)，研究人員評(ping)估了(le)(le)CD5靶向(xiang)的LNP-mRNA是否也可以在體內有效地重編程(cheng)T細(xi)胞(bao)。研究結果顯示，靜脈注射含有熒光(guang)素(su)酶(mei)mRNA（CD5/LNP-Luc）的小(xiao)鼠在其(qi)脾T細(xi)胞(bao)中表達豐富的熒光(guang)素(su)酶(mei)，而注射同種型對照（非(fei)靶向(xiang)）IgG/LNP-Luc的小(xiao)鼠則沒有。生(sheng)物(wu)發(fa)光(guang)成(cheng)像技術顯示，僅在CD5/LNP-Luc處理的動(dong)物(wu)中證明了(le)(le)脾臟(zang)的靶向(xiang)性。
在另(ling)一(yi)項實驗中，CD5/LNPs加載了(le)(le)編(bian)碼(ma)Cre重組(zu)酶(mei)（CD5/LNP-Cre）的(de)(de)(de)mRNA，研究人員將其注射到(dao)Ai6 Cre-reporter小(xiao)鼠(shu)中（Rosa26CAG-LSL-ZsGreen）。研究結果顯示，注射了(le)(le)CD5/LNP-Cre的(de)(de)(de)動物的(de)(de)(de)CD3+T細胞(bao)（CD4+和CD8+亞群）中發現了(le)(le)基因重組(zu)（ZsGreen表達）的(de)(de)(de)證(zheng)(zheng)據，但在CD3– （非T）細胞(bao)中或(huo)注射IgG/LNP-Cre的(de)(de)(de)小(xiao)鼠(shu)中幾乎沒有Cre重組(zu)酶(mei)活性的(de)(de)(de)證(zheng)(zheng)據。之后，研究人員進一(yi)步探究了(le)(le)靶向LNP是(shi)否可以將FAPCAR mRNA（CD5/LNP-FAPCAR）遞(di)送至已建(jian)立的(de)(de)(de)高(gao)血壓小(xiao)鼠(shu)心(xin)臟損傷和纖維化(hua)模型的(de)(de)(de)T細胞(bao)中。
LNP注射后48小時，研究結果顯示(shi)，僅在接受CD5/LNP-FAPCAR的(de)小鼠中有相對穩(wen)定的(de)FAPCAR+T細(xi)胞(bao)(bao)(bao)群（17.5-24.7%）。相比之下，非靶(ba)向(xiang)（IgG/LNP-FAPCAR）和含有GFP的(de)靶(ba)向(xiang)LNP（CD5/LNP-GFP）不產(chan)生FAPCAR T細(xi)胞(bao)(bao)(bao)。此外，研究人員沒(mei)有在脾(pi)B細(xi)胞(bao)(bao)(bao)或自然殺傷細(xi)胞(bao)(bao)(bao)中觀(guan)察(cha)到顯著的(de)FAPCAR表達(da)。注射后1周(zhou)在脾(pi)T細(xi)胞(bao)(bao)(bao)中未發現FAPCAR的(de)表達(da)，表明該模型中FAPCAR表達(da)的(de)瞬時性質。
CD5靶向的LNP在體內產(chan)生基于mRNA的FAPCAR T細胞（圖源：Science）
研(yan)究人(ren)員(yuan)(yuan)接下來評(ping)估了(le)CD5/LNP-FAPCAR治(zhi)療是(shi)否能(neng)(neng)(neng)夠改(gai)善受(shou)傷(shang)小(xiao)鼠的(de)(de)(de)心臟(zang)功(gong)能(neng)(neng)(neng)。為了(le)測試(shi)這(zhe)一點，研(yan)究人(ren)員(yuan)(yuan)在(zai)(zai)通過28天(tian)滲透微(wei)型泵輸送AngII/PE的(de)(de)(de)小(xiao)鼠中誘導了(le)心臟(zang)損傷(shang)，當小(xiao)鼠纖維化明顯時(shi)，靜脈注射10 μg LNP。研(yan)究結果(guo)顯示，體內(nei)產生的(de)(de)(de)瞬時(shi)FAPCAR T細胞治(zhi)療的(de)(de)(de)受(shou)傷(shang)小(xiao)鼠的(de)(de)(de)功(gong)能(neng)(neng)(neng)顯著改(gai)善，這(zhe)與之前使用(yong)過繼轉移的(de)(de)(de)病(bing)毒FAPCAR T細胞的(de)(de)(de)研(yan)究一致。同樣與之前的(de)(de)(de)研(yan)究一致，體重標準(zhun)化的(de)(de)(de)LV質量（在(zai)(zai)M模式下估計(ji)(ji)）在(zai)(zai)CD5/LNP-FAPCAR注射后沒有顯示出統計(ji)(ji)學上的(de)(de)(de)顯著差異，盡管注意到(dao)與對照受(shou)傷(shang)小(xiao)鼠相比(bi)有改(gai)善的(de)(de)(de)趨勢。
此外，左室(shi)舒(shu)張功能(neng)（E / e?）恢復(fu)到(dao)未受傷(shang)的(de)(de)水(shui)平。研究(jiu)人員通(tong)過射血分(fen)數和整體(ti)縱向應變(bian)測量(liang)，顯(xian)示左室(shi)收縮功能(neng)也顯(xian)著改(gai)善(shan)。研究(jiu)人員通(tong)過用(yong)picrosirius red染色評(ping)估的(de)(de)組織學分(fen)析顯(xian)示，用(yong)CD5/LNP-FAPCAR治療(liao)的(de)(de)小鼠與用(yong)鹽水(shui)或IgG/LNP-FAPCAR對照治療(liao)的(de)(de)小鼠相比，細(xi)胞(bao)外基質的(de)(de)總負荷顯(xian)著改(gai)善(shan)。因此，CD5/LNP-FAPCAR治療(liao)可改(gai)善(shan)功能(neng)并減少間質纖維化(hua)。
小鼠體內產生瞬時FAPCAR T細胞(bao)可改善損傷后的心臟功(gong)能（圖源：Science）
總之，在(zai)(zai)這項(xiang)新研(yan)究(jiu)中(zhong)(zhong)，研(yan)究(jiu)人員(yuan)設計(ji)了一種(zhong)mRNA，并(bing)將mRNA封裝(zhuang)在(zai)(zai)納米顆粒LNP中(zhong)(zhong)，注射到小(xiao)(xiao)鼠(shu)體內，封裝(zhuang)的(de)mRNA分子被T細胞(bao)吸收，有(you)效地重(zhong)新編程T細胞(bao)以攻擊活(huo)化的(de)成纖(xian)維細胞(bao)。然而，這種(zhong)重(zhong)新編程是非常(chang)(chang)瞬時的(de)。mRNA沒(mei)有(you)整合到T細胞(bao)DNA中(zhong)(zhong)，在(zai)(zai)T細胞(bao)內僅(jin)存活(huo)幾天(tian)之后(hou)T細胞(bao)恢復正常(chang)(chang)，不(bu)再靶向成纖(xian)維細胞(bao)。更重(zhong)要的(de)是研(yan)究(jiu)人員(yuan)發現(xian)，盡管活(huo)動持續時間很短，但注射mRNA成功地重(zhong)新編程了大量小(xiao)(xiao)鼠(shu)T細胞(bao)，導致動物的(de)心臟纖(xian)維化顯著減少(shao)，并(bing)恢復了正常(chang)(chang)的(de)心臟大小(xiao)(xiao)和功能。
“纖維化是許多嚴重疾病的(de)基(ji)礎，包(bao)括心力衰(shuai)竭、肝病和腎衰(shuai)竭，這項(xiang)技(ji)術(shu)可(ke)能(neng)會(hui)成為(wei)一(yi)種可(ke)應用的(de)、負擔(dan)得起的(de)方法(fa)來解決巨(ju)大的(de)醫療(liao)負擔(dan)”，佩(pei)雷爾(er)曼(man)醫學院資深研究人員Epstein說，“但該技(ji)術(shu)最大的(de)突破(po)貢獻(xian)是能(neng)夠為(wei)特定(ding)的(de)臨(lin)床應用設(she)計T細胞，而無需將它(ta)們從患者(zhe)體內取出。”
該研究的(de)共同作(zuo)者Weissman醫(yi)學博士興奮的(de)表示，標準CAR-T細胞技術涉及(ji)在體(ti)外修改患(huan)者的(de)T細胞，這對于常見疾(ji)病(bing)或在較不(bu)富裕(yu)的(de)國(guo)家使用(yong)(yong)(yong)來說是極(ji)其(qi)昂貴且難(nan)以應(ying)用(yong)(yong)(yong)的(de)。但是在體(ti)內制造功能性CAR-T細胞將極(ji)大地拓展(zhan)了 mRNA/LNP平臺的(de)應(ying)用(yong)(yong)(yong)前景。研究人(ren)員正(zheng)在繼續測(ce)試這種基于mRNA的(de)瞬時CAR-T細胞技術，希望(wang)最終能夠開展(zhan)臨(lin)床試驗。
地(di)址：北(bei)京豐臺區麗澤商務區平安幸福中心
