基因CD5敲除可极大提高CART细胞对包括实体瘤在内的一系列癌症的疗效

　　在一项新的临床前研究中，来自宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院和艾布拉姆森癌症中心的研究人员发现通过使用CRISPR-Cas9技术敲除在T细胞表面上发现的CD5蛋白的编码基因，可以大大提高CAR-T细胞疗法对包括实体瘤在内的多种癌症的疗效。相关研究结果发表在2024年7月的Science Immunology期刊上，论文标题为“CD5 deletion enhances the antitumor activity of adoptive T cell therapies”。

　　CAR-T细胞是一种经过基因改造的T细胞，可以攻击癌细胞表面上的特定靶点。它们在一些血癌患者身上取得了显著效果。但是，它们对其他癌症的治疗效果并不理想，包括实体瘤癌症，如胰腺癌、前列腺癌和黑色素瘤。科学家们一直在寻找提高CAR-T细胞疗法有效性的技术。

　　这项新的研究表明敲除CD5可能是一种不错的技术。这些作者发现，CD5是一种强大的免疫检查点，能抑制T细胞的有效性。他们发现在多种临床前癌症模型中，去除CD5能显著增强CAR-T细胞的抗癌活性。

　　论文通讯作者、宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院血液肿瘤学助理教授Marco Ruella医学博士说，“我们在临床前模型中发现，CD5 缺失大大增强了 CAR-T 细胞对抗多种癌症的功能。我们在临床前模型中观察到的惊人效果表明CD5基因敲除可能是增强CAR-T细胞功能的一种通用策略。”论文第一作者为Ruella实验室的应届研究生Ruchi Patel博士。

　　免疫检查点基础知识

　　免疫检查点机制是一种调节开关，有助于防止免疫反应过于激烈并造成附带组织损伤。癌症通常会劫持这些机制来抑制抗癌免疫反应。

　　科学家们已经确定了几种主要的免疫检查点蛋白，包括 PD-1 和 CTLA-4，它们是最早成功的免疫检查点抑制剂疗法，包括伊匹单抗（ipilimumab）、纳武单抗（nivolumab）和派姆单抗（pembrolizumab）的靶点。

　　尽管人们正在研究通过基因剔除编码这些蛋白的基因来增强 CAR-T 细胞疗法，但科学家们相信，还有其他迄今尚未发现的免疫检查点机制被癌症所利用。

　　关注 CD5 的策略

　　在研究 CD5 在 CAR-T 细胞中的作用之前，这些作者起初将 CD5 作为肿瘤靶点。CD5蛋白在T细胞淋巴瘤和T细胞急性淋巴细胞白血病中的癌变T细胞表面上高度表达，这两种罕见的血液癌症没有有效的免疫疗法可供选择。特别是，目前市面上的商业 CAR-T 细胞疗法都没有被批准用于治疗 T 细胞淋巴瘤。

　　Ruella及其团队首先设计出了靶向CD5阳性细胞的CAR-T细胞来治疗这些恶性肿瘤，但他们很快意识到，由于CAR-T细胞天然表达CD5，他们需要剔除CAR-T细胞中的CD5，以防止CAR-T细胞自相残杀。

　　图片来自Science Immunology, 2024, doi:10.1126/sciimmunol.adn6509

　　因此，他们利用CRISPR-Cas9技术，剔除了CAR-T细胞中的CD5基因，这样所获的CAR-T细胞就不会互相攻击了。在实验室对多种T细胞恶性肿瘤的实验中，CAR-T细胞中的CD5基因敲除大大提高了它们的有效性。

　　不过，这些作者很快意识到，CD5 基因缺失能够广泛增强多种 CAR-T 细胞产品对液态癌症和实体癌的抗肿瘤效果。他们在实验室研究中发现，当在针对其他不携带CD5的癌症（包括 B 细胞白血病和淋巴瘤、胰腺癌和前列腺癌）设计的 CAR-T 细胞中测试 CD5 基因敲除策略时，它们的抗肿瘤效果也得到了类似的改善。

　　这些作者观察到CD5基因缺失的CAR-T细胞的增殖和存活率提高了，癌细胞杀伤活性也增强了，这些效果超过了敲除已知免疫检查点蛋白PD-1编码基因后观察到的效果。他们还发现CD5基因敲除可以提高其他T细胞的抗癌活性，这再次表明CD5是这些细胞中重要的免疫检查点蛋白。

　　这些作者在这项新的研究中详细阐述了CD5基因敲除的分子机制，表明它能增强与T细胞活化和细胞杀伤效力有关的基因的活性。通过分析一个大型肿瘤活检数据库，他们还发现T细胞中CD5表达相对较低与更好的患者预后有关。

　　利用CD5基因敲除的CAR-T细胞开展的一项I期临床试验即将开始招募携带CD5基因的T细胞淋巴瘤患者。Ruella说，“如果CD5基因敲除策略在此类临床试验中安全有效，就可以对更广泛的癌症进行测试。我们很高兴看到这项新的研究‘从实验室走向临床’。”