新型CAR-T细胞SEAKER：结合CART和定向化疗功能

新型CAR-T细胞SEAKER：结合CART和定向化疗功能

廖联明 曾曼琳 佰傲谷BioValley 2022-05-14 14:47

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全文：

CAR T细胞疗法已经彻底改变了对多种复发性或难治性B细胞恶性肿瘤患者的治疗。一般的流程是收集患者自身的T细胞，在体外激活，转导表达CAR，经扩增后，再注射回患者体内。当CAR T细胞在体内迁移时，与肿瘤抗原（如CD19）结合的受体引发了释放细胞毒性效应功能的信号事件。治疗失败的情况仍然是很常见的，通常是由于肿瘤细胞上的靶抗原丢失、内在的T细胞功能障碍和/或肿瘤微环境的免疫抑制。虽然CAR T细胞治疗实体瘤的发展还处于早期阶段，但在针对具有更多异质性靶向抗原表达和在不利的肿瘤微环境情况下的实体瘤时，将会遇到更大的挑战。Gardner 及其同事设计了一个“微型药房”系统，其中工程T细胞与前药协同工作，以克服传统CAR T细胞疗法面临的许多挑战（图1）

这些SEAKER细胞（synthetic enzyme-armed killer cells，携带合成酶杀伤细胞）与传统的 CAR 转基因一起表达一种前药激活酶。CAR介导对抗原阳性细胞的攻击反应。全身给药的小分子前药被SEAKER细胞上的酶酶解，导致了药物在肿瘤部位将被优先激活。实验测试了两种细菌酶，即假单胞菌属的羧肽酶G2和阴沟肠杆菌的β-内酰胺酶，它们分别催化谷氨酸或头孢菌素所掩蔽的前药的激活。基于对癌细胞系的广泛毒性，核苷类似物5'-O-磺胺酰腺苷 (AMS)被选择用于前药开发。

在一个经典的体外细胞毒性试验中，SEAKER细胞-药物组合在效应细胞：靶细胞低比率下表现出显著的抗肿瘤活性。

图1. SEAKER 细胞在肿瘤部位激活小分子前药。

在体内淋巴瘤模型中，SEAKER细胞在不使用前药的情况下表现出与传统CAR T细胞相当的抗肿瘤活性，并在前药给与后抗肿瘤活性增强。输注数周后，SEAKER细胞的T细胞功能虽然衰竭了，但仍保留了前药激活酶活性，这表明了本来功能丧失的CART细胞的治疗潜力扩大了。此外，在CD19+/CD19-混合白血病模型中，SEAKER前药和细胞治疗消除了两种肿瘤细胞群。

作为一个可扩展的平台，SEAKER细胞显示出了引人注目的灵活性。抗体的存在使细胞有归巢功能，而酶的存在使前药的激活具有无可比拟的定位性。

虽然这项动物研究中 SEAKER 细胞在体内持续存在1周，但非人类的蛋白质（酶）从根本上说是免疫原性的，而且两种主要酶的来源是假单胞菌和阴沟大肠杆菌，患者预先存在的、针对细菌酶的体液和细胞免疫的可能性很大。然而，在基因治疗上丰富的临床经验，包括细菌Cas蛋白的应用、异体细胞移植以及人源化蛋白技术技术，都向研究者提供了乐观的理由和广阔前景。

在腹膜内和皮下肿瘤模型中证明了SEAKER细胞-药物组合的抗肿瘤活性，而且没有明显的全身性毒性，但在骨髓或淋巴系统肿瘤模型中，对造血和免疫功能会有什么影响？如何安全地靶向邻近或侵入关键结构（如脊柱或大血管）的实体瘤？对于优化细胞、酶和小分子的组合都促成了一系列即将到来的挑战。

利用几十年的科学经验和近期的临床突破，我们仍处于科学扩展和临床转化的早期阶段。SEAKER细胞为这一不断扩展的领域增添了重要内容。