CAR-T细胞疗法再突破！哈佛团队揭秘促使癌症免疫疗法个性化的潜在机制

近日，哈佛大学研究团队在《Nature Communications》上发表论文“Enhancing CAR-T cell functionality in a patient-specific manner”，研究证明，在生产过程中个性化CAR-T细胞刺激可以显著提高所得CAR-T细胞产品的一致性和效力。

CAR-T细胞

自2017年，CAR-T细胞（嵌合抗原受体）被美国联邦药物管理局（FDA）批准为一个治疗白血病的修饰治疗细胞以来，已有五种类似产品获得批准，超过20，000人接受了这种改变游戏规则的免疫疗法的治疗。

CAR-T细胞被设计成携带合成的膜跨越受体分子，这些受体分子使用其朝外的部分与癌细胞上的抗原结合，其面向内部的部分通过打开强大的肿瘤细胞破坏程序来响应。然而，并非所有患者对CAR-T细胞疗法的反应都同样好，癌症免疫学家一直在试图找出是什么使它们工作良好或失败。

尽管对癌症患者的T细胞和健康个体的T细胞之间的差异有了萌芽的理解，但在CAR-T细胞制造过程中尚未考虑到这些见解。所有过程都使用类似类型的刺激与T细胞特异性激动剂和一般免疫刺激细胞因子一起产生可熔化的CAR-T细胞产物，无论原始T细胞表型的变化如何。

为个性化CAR-T疗法提供关键

研究小组调查了他们从急性淋巴细胞白血病（ALL）和慢性淋巴细胞白血病（CLL）患者以及健康供体获得的样本中分离出的T细胞的表型。

接下来，他们利用APC-MS为T细胞提供不同剂量的抗CD3 / 抗CD28抗原刺激，从而创建了一个CAR-T细胞库。然后再次探测库中包含的所有CAR-T细胞产物的功能差异，包括它们在体外杀死癌细胞的能力。研究人员直接将他们的方法与CAR-T细胞制造中常用的方法进行了比较，后者在刚性磁珠（Dynabeads）上向T细胞呈现相同的抗原。

一个关键的发现是，癌症患者的T细胞在CAR-T细胞制造过程中常用的抗原剂量下比“健康”T细胞更容易受到过度刺激。这使得它们失去了功能，或者像免疫学家所说的那样变得更加“疲惫”，并降低了它们的增殖能力。CAR-T细胞不仅需要转化为功能状态，还需要扩增数百万，才能消除整个体内的肿瘤细胞和转移。

David Zhang说：“通过探索APC-MS实现的精确、狭窄的刺激剂量范围，我们表明，对于患者来源的T细胞，存在一种个性化的‘甜蜜点’，可以较大限度地提高功能和扩增，平均而言，低于通常的剂量。APC-ms方法的功能比Dynabeads更自然，因为高度可控水平的T细胞信号嵌入到脂质双层中，这使得CAR-T细胞能够推拉它们，就像T细胞通常在T细胞刺激处于较佳状态时穿过它们与抗原呈递细胞之间的‘免疫突触’一样。”

从体外研究到细胞制造

虽然研究小组没有观察到从ALL和CLL患者样本创建的CAR-T细胞之间有任何显著差异，但总体而言，他们的方法产生了更多对肿瘤细胞具有高细胞毒性潜力的细胞，细胞毒性CD8 T细胞和支持其功能的CD4 T细胞之间的比例更加平衡，以及更多的记忆T细胞本身没有细胞毒性，但可以在以后的反应中被激活。

在小鼠体内研究中，用不同水平的刺激产生的输注CAR-T细胞产物也表现出显著的不同的控制表达CD19的伯基特淋巴瘤的能力，在制造过程中再次以低于平时水平刺激的细胞显示出较强的潜力。

哈佛医学院的医学教授Wu表示：“我们构建了一个概念验证模型，该模型基于T细胞血液样本表型与其CAR-T细胞产物之间的可量化关系，并为个性化CAR-T细胞生产输出较佳T细胞刺激剂量。鉴于T细胞样本在细胞制造过程开始时总是对重要标志物进行指纹识别，因此可以设计类似的策略，以使用APC-MS方法进一步实现个性化治疗。”