ANEXT安齡生物·再傳捷報(bào)！外泌體有望突破當(dāng)前CAR-T細(xì)胞治療的障礙
ANEXT安齡生物·再傳捷報(bào)！外泌體有望突破當(dāng)前CAR-T細(xì)胞治療的障礙
外泌體遞送mRNA成功制備CAR-T
2012年，年僅6歲的美國女孩Emily經(jīng)歷了急性淋巴性白血病兩次復(fù)發(fā)，生命危在旦夕。在這種情況下，Emily被轉(zhuǎn)入費(fèi)城兒童醫(yī)院，接受了CAR-T治療，經(jīng)歷了種種磨難后，終于在23天后，醫(yī)生發(fā)現(xiàn)Emily的癌癥已經(jīng)完全消失，并成為史上第一個(gè)利用CAR-T療法治愈的白血病患兒。
近年來，全球范圍內(nèi)掀起了CAR-T療法研發(fā)的熱潮，“120萬一針”、”抗癌神藥”、“兩個(gè)月癌細(xì)胞清零”，也讓CAR-T療法一度被“神化”，成為了不少患者及家屬眼中的“救命毫毛”。
CAR-T療法的全稱是Chimeric Antigen Receptor （CAR） T-cell Therapy，也被稱為嵌合抗原受體T細(xì)胞療法，是將人的T細(xì)胞經(jīng)過基因工程手段體外修飾改造后，回輸患者體內(nèi)，用于治療疾病。CAR-T療法起源于1989年，著名科學(xué)家Gross G 、Waks T和Eshhar Z在一項(xiàng)研究中，將表達(dá)特定抗體的基因序列嵌合到細(xì)胞毒性T細(xì)胞（CTL），該抗體賦予T細(xì)胞識別半抗原——2,4,6-三硝基苯基（TNP）的能力，這使得T細(xì)胞實(shí)現(xiàn)了抗原特異性的、非MHC限制的活化及其效應(yīng)的增強(qiáng)。這三位科學(xué)家的研究表明：“賦予T細(xì)胞一個(gè)嵌合的抗原受體，將是未來人類對抗腫瘤的一種重要途徑?！?/span>
目前?，F(xiàn)DA共批準(zhǔn)了六款 CAR-T 療法，中國也上市了兩款CAR-T產(chǎn)品，全球共有8款CAR-T療法獲批！
隨著CAR-T技術(shù)不斷發(fā)展，臨床結(jié)果表明CAR-T細(xì)胞在治療血液系統(tǒng)惡性腫瘤具有極大的優(yōu)勢。但隨著研究的深入和應(yīng)用的不斷增多，CAR-T治療產(chǎn)生的不良反應(yīng)逐漸被認(rèn)識和關(guān)注。
目前，大部分的CAR-T療法是通過慢病毒轉(zhuǎn)導(dǎo)制備的，但由于慢病毒的免疫原性和插入位點(diǎn)的不確定性可能會(huì)導(dǎo)致安全性問題。此外，慢病毒轉(zhuǎn)導(dǎo)的CAR-T療法在生產(chǎn)和體內(nèi)轉(zhuǎn)化中存在諸多障礙，如高成本、產(chǎn)能受限、體內(nèi)免疫原性等。
相對于慢病毒轉(zhuǎn)導(dǎo)而言，利用mRNA誘導(dǎo)CAR表達(dá)的方式能允許CAR在短時(shí)間內(nèi)表達(dá)，避免在體內(nèi)存在時(shí)間過長引發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，優(yōu)化CAR mRNA結(jié)構(gòu)能夠使CAR蛋白更易于在T細(xì)胞中翻譯和表達(dá)，且在療效方面并不亞于慢病毒轉(zhuǎn)導(dǎo)產(chǎn)生的CAR-T療法。當(dāng)下常用的將mRNA導(dǎo)入T細(xì)胞的技術(shù)是電穿孔，但高壓電脈沖可能會(huì)導(dǎo)致對細(xì)胞的永久損傷，影響CAR-T細(xì)胞的擴(kuò)增和殺傷力。
2023年2月，中國研究人員發(fā)布的一篇名為“Engineered exosome-mediated messenger RNA and single-chain variable fragment delivery for human chimeric antigen receptor T-cell engineering”的文章，介紹了利用外泌體遞送mRNA以制備CAR-T療法。
外泌體由活細(xì)胞分泌到細(xì)胞外環(huán)境中，含有多種有生物活性的分子，相應(yīng)的受體可以吸收這些分子并介導(dǎo)細(xì)胞間的通訊。外泌體的結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，能夠有效保護(hù)mRNA不被降解，已有研究表明誘導(dǎo)多能干細(xì)胞衍生的外泌體即使在4℃以下也能有效保護(hù)mRNA不被降解。且外泌體的免疫原性較低，具有更好的生物相容性，能夠穿過血腦屏障。此外，外泌體還可以進(jìn)行工程化改造，以增強(qiáng)其靶向性。
研究人員利用噬菌體外殼蛋白MS2將特定的mRNA裝載到外泌體中，并證明了被包裹的mRNA分子在受體細(xì)胞中能夠被翻譯成功能蛋白。通過與溶酶體相關(guān)膜蛋白2亞型B（LAMP-2B）的N-末端融合，使得CD3/CD28單鏈可變片段（ScFv）能夠在外泌體外膜上表達(dá)。最后再將MS2結(jié)合位點(diǎn)插入到CAR基因的3’UTR以得到能夠直接用于T細(xì)胞活化以及CAR-T細(xì)胞制備的工程化外泌體。
在試驗(yàn)中，研究人員證實(shí)了外泌體上的CD3/CD28 ScFv更易于結(jié)合到T細(xì)胞膜上，并觀察到利用外泌體遞送mRNA所構(gòu)建的CAR-T具有良好的殺傷功效。這或許是一種更加安全有效地向T細(xì)胞遞送mRNA的替代策略，同時(shí)也為體內(nèi)制備CAR-T提供新思路。
文章中，作者還提到了利用外泌體遞送mRNA以制備CAR-T療法所存在的挑戰(zhàn)，如將mRNA裝載到外泌體的效率，已有研究報(bào)道，將可以結(jié)合特定RNA序列的蛋白質(zhì)融合到外泌體上可以提高mRNA進(jìn)入外泌體的效率，另外通過與陽離子脂質(zhì)預(yù)孵育產(chǎn)生脂質(zhì)包被的純化的mRNA，再與外泌體一起孵育產(chǎn)生攜帶有mRNA的外泌體-脂質(zhì)體雜交體，這也能夠有效提升mRNA進(jìn)入外泌體的效率。
經(jīng)過近30年的發(fā)展，CAR-T細(xì)胞療法已成為腫瘤治療領(lǐng)域的一大新興支柱，而這一蛻變或許有望將“抗癌”變?yōu)椤爸伟保瓉矸磽舭┌Y的新時(shí)代。?
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