「可調控」的CAR-T療法平台技術更加有效的癌症治療形式

近日,一項來自加利福尼亞生物醫學研究所(Calibr)Scripps Research的最新CAR-T科研進展,發表在今年11月版的《美利堅合眾國國家科學院院刊》(PNAS)上。

“可調控”的CAR-T療法平臺技術更加有效的癌症治療形式
“可調控”的CAR-T療法平臺技術更加有效的癌症治療形式

2017年,Kymriah和Yescarta取得了巨大成功,該研究領域開始蓬勃發展,CAR-T細胞療法大有前途,對於很多經先前治療失敗的患者,它已做出了令人驚喜的反應。但伴隨著這種成功,以細胞因子風暴為代表性的副作用也浮出水面。所以,科學家們正試圖建立一種更安全,更有效的CAR-T藥物,利用患者自身的免疫系統來對抗癌症。

論文中所提到的“可切換控制”的CAR-T療法平臺技術,或許是一種更具有希望的、能夠降低風險的、並且更加有效的癌症治療形式。Calibr的CAR-Ts版本以更自然的方式工作,可能會預防細胞因子風暴和其他免疫相關的併發症。

“可調控”的CAR-T療法平臺技術更加有效的癌症治療形式

Calibr的“可切換”CAR-T細胞的顯微照片(圖片來源:CALIBR)

“可切換控制”的CAR-T療法平臺技術可以 “調整”T細胞的活動,模仿T細胞的自然行為,通過使用基於抗體的開關對CAR -T細胞活性進行劑量滴定控制,以週期性方式選擇打開和關閉,指導CAR-T細胞群進行適宜的擴張和收縮。在這裡可以利用可切換平臺的功能可逆性來通過開關的循環劑量來結合“休息”階段,以便能夠在體內誘導強大的中央記憶群體。

現在,Calibr的研究結果指向更安全有效,在同源小鼠模型中也證明可切換平臺可以賦予抗腫瘤功效,同時解除長期持續存在的慢性B細胞再生障礙等問題。但研究還處於早期階段,預計將於2019年首次在人體中進行試驗。

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人源化小鼠CD19可切換CAR T平臺的描述和CD19開關的體外活性

將PNE移植到人源化小鼠CD19(1D3)開關的輕鏈(LC)或重鏈(HC)的N末端(N Term)或C末端(C Term)。建立了四個單價開關(LCNT,LCCT,HCNT和HCCT)和兩個二價開關(NTBV和CTBV),和無肽對照的WT開關。隨後所有的體內研究均在人源化小鼠CD19 LCNT開關內進行。VL,VH,CL和CH分別表示所描繪的Fab的可變輕鏈,可變重鏈,恆定輕鏈和恆定重鏈。

該圖描繪了一式兩份進行的兩個合併實驗的數據。通過用Dunn的非參數多重比較檢驗完成的Kruskal-Wallis檢驗進行統計學分析。顯示了平均值和SEM(* P <0.05; ns,不顯著)。

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(A)可切換的CAR T細胞系統的示意圖

(B)人源化小鼠CD19開關的示意圖

(C)基於LDH釋放的細胞毒性測定中的開關設計的比較

體外評估sCAR設計

第二代sCAR構建體含有鼠CD28或鼠4-1BB作為共刺激分子,第三代構建體也包含兩者。基於鼠CD28的鉸鏈被IgG4m鉸鏈或基於鼠CD8的鉸鏈替換。

圖表描繪了一式三份進行的兩個合併實驗的數據。通過用Dunn的非參數多重比較檢驗完成的Kruskal-Wallis檢驗進行統計學分析。顯示了平均值和SEM(* P <0.05,** P <0.01,和*** P <0.001; ns,不顯著)。

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(A)sCAR / CAR設計的描述

在同系小鼠腫瘤模型中sCAR設計的體內功效和持久性

在第0天將C3H小鼠植入38c13細胞,並在D7用CTX預處理。第二天(D8),靜脈注射sCAR / CAR T細胞靜脈注射抗鼠CD19開關劑量(或PBS溶液)在D8,D36和D63 / 64開始,每隔一天以1 mg進行8次劑量(灰色陰影)在2周開/關(休息)循環中/ kg。(B - E)該研究通過評估鼠CD28與鼠4-1BB共刺激分子的比較來比較Ig-28z,Ig-BBz和Ig-28BBz的功效。(F - I)在本研究中,比較Ig-28BBz(1-3),Ig-28BBz和8-28BBz以評估IgG4m與基於CD8的鉸鏈和CD3ζ(WT)對CD3ζ(1-3) 。1D3 28z(1-3)用作對照(n = 5-6)。結合這兩個實驗的重複實驗顯示在SI附錄,圖S3中顯示均值和SD。Mann-Whitney檢驗的統計學分析表明在95%CI時有顯著差異(** P <0.01)。

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在同系小鼠腫瘤模型中sCAR設計的體內功效和持久性

轉換給藥方案對sCAR T細胞擴增和表型的影響

用CTX預處理C3H小鼠,並在第二天用Ig-28BBz sCAR T細胞過繼轉移。在第(D)0天和在D28,每隔一天,在三種給藥方案中的一種中,在細胞輸注後開始抗鼠CD19開關劑量:1周/ 2kg的2周(8個劑量)(圖3和4中使用的參考條件)。 3和5),3周(12劑),0.2和5mg / kg(低/高),和1周(4劑),0.2和5mg / kg(低/高;灰色陰影/箭頭)。收集外周血並在D7,D25,D35,D53和D74(n = 5)分析B和sCAR T細胞。圖片顯示了兩個實驗重複的代表性實驗。顯示均值和SD。

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轉換給藥方案對sCAR T細胞擴增和表型的影響

sCAR T細胞在組織中的運輸

在用Ig-28BBz sCAR T細胞過繼細胞轉移之前,用CTX處理38c13荷瘤C3H小鼠。描述了一項研究的結果。Mann-Whitney檢驗的統計分析表明在95%CI時存在顯著差異。數據顯示為SD的平均值(** P.<0.01和*** P <0.001; ns)。

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sCAR T細胞在組織中的運輸

在這項研究展示了可切換的,持久的sCAR-T細胞群的設計和植入。單獨的鼠4-1BB共刺激結構域,或與作為第三代構建體的鼠CD28共刺激結構域一起,在模型中實現腫瘤負荷和sCAR T細胞持續性的控制是必不可少的。在體內,基於4-1BB的構建體的sCAR T細胞擴增主要是sCAR + CD8 +,這與報道的4-1BB驅動的細胞毒性T細胞擴增一致。擴增嚴格依賴於sCAR構建體中的功能完整的CD3ζ信號傳導結構域。

利用Ig-28BBz sCAR T細胞的持久性和正常B細胞上CD19的表達作為靶點,並讀出sCAR T細胞的功效,以開發“自我接種/加強”方法誘導sCAR T細胞記憶。出於安全和B細胞再增殖的目的,控制sCAR T細胞群的其他方法包括使用殺傷開關。sCAR T細胞平臺允許保留細胞,可以通過給藥過程用於促進sCAR T細胞中的有利特徵。此外,sCAR T細胞採用通用設計,可以定向至任何治療性抗原靶標。這在對抗由常規CAR T細胞療法觀察到的抗原丟失引起的腫瘤復發中是極其重要的。

我們期望這一“可切換控制”的CAR-T療法平臺技術,能夠早日實現臨床轉化,能夠以更具有希望、能夠降低風險、並且更加有效的癌症治療形式來造福癌症患者。(本文來源:醫麥客)

https://www.scripps.edu/science-and-medicine/calibr/leadership/index.html

http://www.pnas.org/content/early/2018/10/24/1810060115/tab-figures-data

http://www.sandiegouniontribune.com/business/technology/sd-fi-calibr-switchable-car-t-20181029-story.html

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