这种疗法通过重新编程T细胞来攻击患者的癌细胞。该方法有望加快治疗速度并降低成本,但仍需进一步研究。
只需一次注射,一种新型疗法就能将癌症患者体内的免疫细胞转化为高效的肿瘤杀手。这些细胞现在配备了追踪信标,能够迅速追踪并摧毁癌细胞。
这种注射剂基于CAR-T细胞疗法,这项突破性技术利用基因工程增强抗癌T细胞的功能。自2017年首次获得FDA批准以来,CAR-T疗法已通过一次治疗就治愈了一些致命的癌症病例。
但这项技术代价高昂——对身体和金钱都是如此。CAR-T细胞通常在体外实验室制造。患者需要接受化疗和其他痛苦的治疗,才能为这些增强的免疫细胞腾出空间,这会给本已虚弱的身体带来额外的副作用。制造CAR-T细胞也需要宝贵的时间,而不幸的是,时间往往不够用。
在今年的美国血液学会年会暨展览会上,一个澳大利亚团队提出了一种不同的方法:将正常的T细胞转化为体内的超级战士。四名患有顽固性多发性骨髓瘤(一种会破坏骨骼和肾脏的血液癌症)的患者接受了治疗,病情缓解长达五个月。
由悉尼大学的 Phoebe Joy Ho 领导,并与Kelonia Therapeutics 公司合作开展的这项试验,虽然规模较小且仍处于初步阶段,但标志着 CAR-T 疗法迈向下一个革命性阶段。据《美国医疗管理杂志》报道,一位与会者在会议上表示,这些发现“令人惊叹”。
银弹
CAR-T疗法彻底改变了癌症治疗。目前,美国已批准六种CAR-T制剂用于治疗多种血液癌症。数百项临床试验正在进行中,旨在将这项拯救生命的技术推广到实体瘤,包括乳腺癌和脑瘤。
除了癌症,这种疗法还被用于治疗终身自身免疫性疾病,例如狼疮和多发性硬化症,在这些疾病中,人体的免疫系统会攻击自身的器官。一项小型试验发现,单次输注CAR-T细胞可以减轻狼疮患者的症状。其他研究方向包括利用这些定制的活细胞药物来 抑制感染、在心脏病发作后恢复心脏健康以及清除衰老过程中积累的“僵尸细胞” 。
该手术通常按以下步骤进行:首先从患者血液中提取自身T细胞。然后利用CRISPR等基因编辑工具,为这些细胞添加额外的蛋白质“钩子”。这些“钩子”能使它们更好地附着在目标细胞上,无论是癌细胞还是其他细胞。
在接受短期化疗或放疗以清除现有免疫细胞并为新的免疫细胞腾出空间后,经过基因改造的CAR-T细胞会被输回体内。这些基因改造的细胞到达体内后,会重新激活免疫系统并攻击癌细胞。虽然这种方法对某些癌症的治疗效果显著,但费用昂贵且耗时数月——而有些患者却无法承受如此漫长的时间。
“现成”的CAR-T细胞疗法是一种解决方案。科学家无需编辑患者自身的细胞,而是可以改造健康供体的T细胞群。但这种疗法一直面临着免疫排斥的挑战。即使经过更多的基因改造,这些细胞也难以在体内存活和增殖。
一鸣惊人
另一种方法是直接转化人体自身的T细胞。
2022年,一个研究团队设计了一种利用RNA重编程T细胞的注射剂。这种方法避免了对患者DNA的改动。在患有心脏瘢痕的小鼠身上,这种注射剂成功修复了心脏。
其他成功案例也接踵而至。另一种注射疗法在小鼠和猴子体内数小时内就将T细胞转化为CAR-T细胞。该疗法针对的是一种由B细胞(另一种免疫细胞)过度增殖引起的血癌。注射疗法增强了小鼠免疫系统摧毁癌细胞的能力,并大幅降低了猴子体内的B细胞数量。疗效至少持续了一个月。
这两种疗法都利用脂肪纳米颗粒来递送有效载荷。它们还经过大量改造,以绕过所谓的肝脏“吸收池”。注射后,药物通常会最终到达肝脏。精心设计的表面蛋白有助于这些疗法精准靶向T细胞。
基因编辑技术还可以借助一种无害病毒,这种病毒虽然去除了致病基因,但能高效地钻入细胞。Kelonia 的新技术就利用这种病毒靶向 T 细胞,同时避免感染其他细胞类型。例如,他们进行了一项改进,在病毒中添加了一个小型工程化蛋白片段,该片段能够精准靶向 T 细胞。一旦进入细胞内部,该有效载荷就会合成一种能够杀死癌细胞的基因。
这项技术奏效了。在一项小型试验中,研究人员给四名此前病情无法控制的多发性骨髓瘤患者注射了这种药物。一个月后,患者的骨髓中未发现癌细胞。其中一名患者的疗效持续了至少五个月。副作用也相对较轻,尽管一些患者出现了轻微的细胞因子释放综合征——一种会导致发烧、发冷和其他症状的免疫反应,但这些症状很容易控制。
此前一项独立试验也取得了类似的积极结果。今年7月,四名多发性骨髓瘤患者接受了病毒注射,该病毒携带靶向T细胞的基因。这种由比利时EsoBiotec公司和中国深圳普瑞金生物制药公司联合研发的病毒,在三个月后清除了其中两名患者骨髓中的异常细胞。这两名患者此前曾接受过多种癌症相关疗法,但均无效。
这种疗法确实带来了一些副作用。血压骤降,两名患者需要吸氧。一名患者出现了意识混乱和短暂的“脑雾”。这些精神方面的问题在传统的CAR-T疗法中并不常见,这促使研究人员探究其原因。
尽管存在风险,但这两项试验的结果都凸显了一次性CAR-T疗法在治疗致命性血液癌症方面的潜力。但目前仍处于早期阶段。科学家需要对患者进行多年的密切随访,以了解升级后的T细胞在体内能存活多久以及它们对癌症的影响。
并非所有病毒载体都相同。两项研究中使用的慢病毒可以侵入人类基因组,造成DNA错配,从而可能诱发继发性癌症。此外,该疗法的持久性、疗效持续时间和免疫副作用也需要进一步研究。
在竞争日益激烈的市场环境下,Kelonia公司正在扩大其临床试验的患者规模。阿斯利康已收购EsoBiotec公司,旨在将其技术推向市场。伊利诺伊州的制药公司艾伯维正在临床试验中测试通过脂肪纳米颗粒将基因编辑工具递送至T细胞的方法。Kelonia公司计划开展第二项临床试验,初期招募20名患者,并在扩展阶段再招募20名患者,这些患者此前至少接受过三种治疗均无反应。
“我认为这让我们得以窥见未来,”何 告诉《科学》杂志:“用于治疗多发性骨髓瘤的体内CAR-T疗法已经问世,希望它能一直存在下去。”
这篇文章《单次注射即可将免疫系统变成抗癌机器》最初发表于SingularityHub 。