2013年,宾夕凡尼亚大学Abramson癌症中心的研究人员对一名慢性淋巴细胞白血病(chronic lymphocytic leukemia,CLL)患者进行了一个疗程CAR T细胞治疗,这些外源细胞在患者体内增殖,使癌症进入缓解期。5年过去了,患者一直保持在无癌状态,而且他的免疫系统中仍含有CAR T细胞。

  今天发表在《Nature》杂志上的研究证明,CAR基因插入患者T细胞DNA的位置与治疗反应密切相关,这个关键因素很可能有助于提高CAR-T细胞疗法的应答率。

  CLL是一种癌症,癌细胞始于骨髓中某些白细胞,然后转移到血液和淋巴结。这些癌细胞繁殖速度太快以至于挤散了骨髓中的其他细胞。而且它们也不够成熟,无法像正常免疫细胞一样抵抗感染。

  美国癌症协会估计,2018年将出现21000名CLL新增病例和大约4500名死亡患者。骨髓移植是许多患者的首选方案,但CAR-T细胞疗法仍不失为一个额外的备选方案。

  美国FDA已经批准CAR-T细胞疗法用于某些急性淋巴细胞白血病和一些非霍奇金淋巴瘤的治疗,但目前尚未批准将其用于CLL治疗。

  CAR-T细胞疗法包括收集患者自身免疫性T细胞,在体外重新编程让它们具备识别和杀死癌细胞的能力,然后再注回患者体内。通常需要连续注射3次,剂量逐次递增(从10%、30%到60%),从而预防细胞因子释放综合征(cytokine release syndrome,CRS)。CRS是一种常见的CAR-T疗法副作用,表现为不同程度的流感样症状、发烧、恶心和肌肉疼痛,严重的甚至需要进行ICU护理。

  这篇《Nature》文章中的患者最初接受10%和30%两次注射后没有任何反应,“直到第50天,患者才开始出现CRS,表明体内的CAR T细胞开始活跃,并发挥潜在的抗肿瘤作用,”文章通讯作者病理学和实验医学副教授J. Joseph Melenhorst博士说。


Joseph A. Fraietta博士(左)和J. Joseph Melenhorst博士

  免疫疗法起效

  影像学检测显示肿瘤变小以后,医生决定给病人注射最后一剂(60%)。此后,患者病情得到缓解,至今无癌期已经维持5年,保护效果还在继续。

  “基础研究为临床治疗带来曙光,如今,我们又把临床患者带回基础实验台,尽可能地从患者身上了解发生了什么,以及为什么,”共同通讯作者免疫治疗学教授Carl June博士说。

  “我们发现的第一件事是患者体内的CAR T细胞谱系可以追溯到一个单一的原始细胞,”文章第一作者、病理学和实验医学助理教授Joseph A. Fraietta说。“这真是一个意外的发现,结果告诉我们CAR T细胞疗法的最小成功剂量仅为1个细胞。”

  这名患者的CAR T细胞被设计成追踪白血病细胞CD19蛋白,为此,利用基因修饰病毒,识别CD19蛋白的遗传代码被随机插入患者细胞DNA。研究特殊病例,科学家们发现CAR序列被插入了一个名为TET2的基因,该基因通常参与血液细胞形成,确保细胞正确生长。一旦TET2基因被破坏,单个CAR T细胞就会大量扩张,强势地消灭患者体内的白血病细胞。立即索取吉凯基因慢病毒/腺病毒/AAV/Cas9慢病毒等病毒相关产品信息

  “通常杀伤性T细胞无法独自战胜癌症,因为它们年龄都比较老了,已经错过了杀敌黄金时期,而且数量也不占优势,”Fraietta说。“而年轻细胞之所以有优势,是因为它们能迅速繁殖扩展成一支效应者军队。TET2被抑制恰好启动了驱动扩张反应的表观遗传通路。”

  “这项工作需要免疫学家、细胞生物学家、T细胞专家、癌症生物学家和临床医生之间的紧密合作,”Melenhorst说。“幸运的是,我们这里拥有所有这些专业人才。”

  2012年,宾夕凡尼亚大学与诺华公司开展了一项全球合作以进一步研究、开发和商业化Kymriah(曾用名CTL019)和其他癌症CAR-T细胞疗法。《Nature Medicine》表达谱分析助力Kymriah扩大临床效果

  2017年,FDA批准Kymriah用于治疗25岁以下难治或复发性B细胞前体ALL。2018年5月,Kymriah又被扩大到治疗成人复发或难治性弥漫性大B细胞淋巴瘤(DLBCL)和高阶段B细胞淋巴瘤和DLBCL导致的滤泡淋巴瘤。

  宾夕凡尼亚大学已将试验中涉及的技术授权给诺华公司,参与试验的科学家是这项技术的共同发明者。

相关文章

NatureGenetics|何川团队绘制淋巴母细胞样细胞系QTL图谱

N6-甲基腺苷(m6A)在调节信使RNA加工中起重要作用。尽管在该领域取得了快速进展,但对m6A修饰的遗传决定因素及其在常见疾病中的作用了解甚少。2020年6月29日,芝加哥大学何川等团队在Natur......

5000多名科学家大罢工!Nature/Science响应

美国黑人致死事件后,反对种族歧视的抗议持续升级。6月10日,全球5000多名科学家和包括美国物理学会、全球最大预印本服务器arXiv在内的众多科学组织决定停止一切学术活动,共同声援黑人群体的反种族主义......

网传Nature宣布支持黑人平权6月10日停止学术活动

2020年会是未来历史课上无法回避的一年。每天都在见证历史。而今天,不得不说,即便是见怪不怪的我,都有点hold不住了。我的价值体系里一直认为人类应该合作应该沟通,共同为了美好的未来而努力。今年疫情期......

给超疏水材料装上“铠甲”中国科学家成果登上Nature封面!

为什么水蜘蛛可以在水上行走?为什么荷叶“出淤泥而不染”?为什么蝴蝶的翅膀不会被打湿?其实,这些都与动植物“身体”表面的超疏水性有关系。视觉中国供图受上述自然现象的启发,人们逐渐掌握了制备超疏水材料以实......

高福院士Nature发文:抗体防治新冠可高效阻断

中国科学院微生物研究所等团队的一项研究表明,LALA突变的CB6人员单克隆抗体在体外实验中展现出较强的中和活性,随后的非人灵长类动物试验则发现,该抗体能够有效治疗和预防新型冠状病毒(SARS-CoV-......

29篇新冠领域研究、共108篇已发表的CNS名单都在这里了

截止2020月5月23日,中国学者在Cell、Nature及Science发表了共计108项研究成果,在生命科学、材料学、物理学、化学等领域取得重大进展,iNature系统总结了这些研究成果:按杂志来......

2020年CNS首秀!颜宁同期连发两篇Nature

当地时间5月13日,普林斯顿大学教授、美国国家科学院外籍院士颜宁作为共同通讯作者的2篇论文在Nature同时上线。这是颜宁今年的“CNS首秀”,也是其学术生涯的第33、34篇CNS论文。这两篇文章分别......

Nature新研究揭示酒精导致的DNA损伤被安全修复机制

对酒当歌,人生几何。只是美酒虽好,含酒精的饮料却是一级致癌物。当酒精代谢物乙醛没能被及时分解为乙酸,乙醛就会侵入细胞诱发DNA损伤,增加细胞癌变风险。一则好消息是,Nature上发表的最新研究表明:乙......

NatureGenetics发现近视的遗传规律

一项新的研究发现了三种导致近视的遗传机制,这些机制之前从未发现过。这项研究发现了遗传学如何在近视中发挥作用的,相关成果公布在4月1日的NatureGenetics杂志上,由伦敦国王学院,UCL和美国K......

Nature:利用机器学习技术对肺癌患者进行早期诊断

日前,一项刊登在国际杂志Nature上的研究报告中,来自斯坦福大学等机构的科学家们通过研究或有望利用机器学习手段来检测人类患者机体中的早期肺癌,文章中,研究人员分析并检测了这种机器学习系统,以及其寻找......