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過去的幾年，基因編輯經(jīng)歷了快速的發(fā)展，尤其是大名鼎鼎的CRISPR，研究人員們用它修改基因序列來治療疾病、改良農(nóng)作物，甚至還把它用在快速檢測診斷疾病中。 但是目前，在治療疾病方面，大多數(shù)成功都是基于動物實(shí)驗(yàn)，畢竟修改基因序列不是件小事，技術(shù)和倫理都要有足夠的準(zhǔn)備。 那今天，奇點(diǎn)糕就來說一個好消息：首個使用CRISPR-Cas9編輯T細(xì)胞治療癌癥的I期臨床試驗(yàn)結(jié)果在《科學(xué)》雜志上發(fā)表了[1]！ 圖片來自：pixabay.com 這項(xiàng)試驗(yàn)由資深的免疫治療專家Carl H. June教授團(tuán)隊(duì)完成，三名無其他療法可用的晚期癌癥患者參與了試驗(yàn)，經(jīng)過編輯的T細(xì)胞在他們體內(nèi)存活了長達(dá)9個月的時間，一定程度上控制了患者的疾病進(jìn)展，且沒有任何嚴(yán)重的不良事件。 這說明，基因編輯T細(xì)胞治療晚期癌癥是可行又安全的。研究人員表示，在三名患者中，有兩個事實(shí)是過去從未被證明的[2]。第一，我們可以成功地對T細(xì)胞進(jìn)行精確的多次編輯，編輯后的T細(xì)胞在人體中的存活時間比以前公布過的任何試驗(yàn)結(jié)果都更長。第二，在觀察期內(nèi)，編輯后的T細(xì)胞表現(xiàn)出了持續(xù)的攻擊腫瘤的能力。 研究人員使用CRISPR-Cas9一共敲除了T細(xì)胞的3個基因，分別是2個編碼內(nèi)源性T細(xì)胞受體（TCR）鏈的基因TCRα和TCRβ，以及編碼PD-1蛋白的基因。 圖片來源：pixabay.com 我們都知道T細(xì)胞是攻擊腫瘤的主力軍，是癌癥免疫療法的核心。T細(xì)胞啟動抗腫瘤免疫需要細(xì)胞表面的TCR復(fù)合物識別腫瘤抗原，在過繼性細(xì)胞療法中，體外改造患者T細(xì)胞的兩條TCR鏈TCRα和TCRβ，可以讓它們特異性地檢測腫瘤抗原并殺死腫瘤。 但是問題在于，改造后的TCRα和TCRβ在體內(nèi)可能會和原本的TCRα和TCRβ出現(xiàn)錯配或是競爭[3,4]，這會導(dǎo)致TCR的表達(dá)水平降低，還可能導(dǎo)致自身反應(yīng)性TCR，影響抗腫瘤效果，甚至威脅患者生命安全，而敲除TCRα和TCRβ基因可以避免這個問題。 敲除編碼PD-1蛋白的基因的目的就更好理解了，就像患者使用PD-1等免疫檢查點(diǎn)抑制劑一樣，主要是為了避免T細(xì)胞功能障礙和耗竭的問題。 敲除這3個基因后，研究人員又使用慢病毒載體對患者的T細(xì)胞進(jìn)行第四次基因修飾，插入腫瘤特異性合成T細(xì)胞受體，靶向NY-ESO-1抗原。至此，對T細(xì)胞的改造就完成了，研究人員會將它們重新輸回患者體內(nèi)。 T細(xì)胞改造示意圖 研究最開始招募到了6名患者，其中4人的T細(xì)胞成功完成了改造，但是最后只有3人的身體狀況允許進(jìn)行T細(xì)胞回輸。這3人中，有2人患有難治性晚期骨髓瘤，1人患有難治性轉(zhuǎn)移性肉瘤。在T細(xì)胞回輸前的第5天至第3天，研究人員給他們進(jìn)行了環(huán)磷酰胺和氟達(dá)拉濱化療。 對基因編輯結(jié)果的檢測顯示，大多數(shù)（93.5-100%）的剪切都達(dá)到了目的，只有少部分脫靶，這些脫靶的剪切導(dǎo)致了一些DNA的缺失和重排。在所有脫靶中，有7例不必要的編輯出現(xiàn)在了CLIC2基因中，不過研究人員的評估表明，這不會對患者構(gòu)成威脅，因?yàn)檫@個基因無論如何在T細(xì)胞中都是不活躍的。 在化療完成后，研究人員將改造好的T細(xì)胞輸回了3名患者體內(nèi)，他們觀察到，每一名患者的T細(xì)胞都成功到達(dá)了腫瘤位置。 患者們對T細(xì)胞的輸注耐受性也都很好，沒有產(chǎn)生嚴(yán)重的不良事件，也沒有出現(xiàn)細(xì)胞因子釋放綜合征（一種和免疫治療有關(guān)管的全身性炎癥反應(yīng)，可能危及患者生命）。在輸注后的3-9月內(nèi)，T細(xì)胞的持久性都很穩(wěn)定，每微升血液中有5-50個不等的T細(xì)胞，模型估算的T細(xì)胞平均衰變半衰期為83.9天。 另外，研究人員在給患者輸注的T細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了染色體異位，不過，異位的頻率隨著時間而降低。 通過單細(xì)胞RNA測序，研究人員分析了改造的T細(xì)胞在患者體內(nèi)發(fā)生的變化。他們發(fā)現(xiàn)，有30%的T細(xì)胞的3個靶序列均沒有發(fā)生突變，40%發(fā)生了1個突變，10-20%發(fā)生了雙突變和三突變。 在輸注后的第10天到4個月之間，T細(xì)胞的序列一直比較穩(wěn)定，4個月之后，約有40%的外周血液中的T細(xì)胞可以檢測到任一靶基因處發(fā)生了突變。 在治療安全性得到保證的同時，患者們也有一些臨床表現(xiàn)方面的改善，其中2人疾病穩(wěn)定，另外1人出現(xiàn)了混合性反應(yīng)，他的腹部腫塊在4個月里持續(xù)縮小，在第4個月時僅有原來的50%左右，但其他病變同時發(fā)生了進(jìn)展。 患者的腫瘤縮小情況（紅色為腫瘤區(qū)域） 截至2019年12月，3名患者都發(fā)生了進(jìn)展，其中1人因進(jìn)行性骨髓瘤已經(jīng)死亡。 研究人員表示，盡管初步的臨床試驗(yàn)表明了這項(xiàng)技術(shù)的安全性，但還需要更多的患者和更長的觀察期才能更全面的評估。另外，這次的試驗(yàn)中制造工程化T細(xì)胞的技術(shù)是2016年開發(fā)的，目前該技術(shù)已經(jīng)有了進(jìn)步，能進(jìn)一步提高編輯效率，降低脫靶概率。 毫無疑問，這是CRISPR基因編輯和細(xì)胞療法的臨床應(yīng)用的重要一步，相信未來還會有其他基于基因編輯的療法被證明是安全有效的，到那時，更多的研究精力會被集中到細(xì)胞的生產(chǎn)和管理，以及成本問題上，讓越來越多的患者能夠受益于基因編輯[5]。 編輯神叨叨 全體奇點(diǎn)糕嘔心瀝血嘔心瀝血嘔心瀝血打造的重磅音頻課程《醫(yī)學(xué)趨勢50講》終于上線了。我們一口氣幫你同步了全球醫(yī)學(xué)前沿領(lǐng)域最重磅的進(jìn)展。只需500分鐘，讓你徹底搞懂最重磅的醫(yī)學(xué)前沿進(jìn)展。 課程亮點(diǎn)如下： 1、全面：一網(wǎng)打盡最重磅的醫(yī)學(xué)前沿進(jìn)展。 在這套《醫(yī)學(xué)趨勢50講》中，我們囊括了免疫治療、干細(xì)胞、微生物、人工智能、二代測序，抗癌新藥研發(fā)等15個重要的前沿領(lǐng)域，幫你將全球最頂尖的科研成果一舉收入囊中。 2、緊跟趨勢：幫你無縫同步全球認(rèn)知。 奇點(diǎn)跨學(xué)科專業(yè)知識團(tuán)隊(duì)，依靠強(qiáng)大的自有數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，每天跟蹤全球3000多本醫(yī)學(xué)與生命科學(xué)領(lǐng)域的重要期刊，實(shí)時把握醫(yī)學(xué)前沿科技最強(qiáng)勁的脈搏。和全球認(rèn)知同步，你不需要費(fèi)心費(fèi)力，我們把全球脈動送到你的耳邊。 3、有趣易懂：不用絞盡腦汁，就能理解全球醫(yī)學(xué)頂尖難題。 醫(yī)學(xué)和生命科學(xué)領(lǐng)域的論文往往晦澀難懂，再加上語言的隔閡，導(dǎo)致很多人對此望而卻步。這一次，我們幫你把艱深晦澀的前沿學(xué)術(shù)調(diào)制成清新爽口的科學(xué)小品，讓你在享受科學(xué)之美的同時，輕輕松松理解醫(yī)學(xué)頂尖難題。和全球最聰明的大腦思考同樣的問題，你也可以。 參考資料： [1]https://science./content/early/2020/02/05/science.aba7365 [2]https://www./insights/june-lab-delivers-crispr-safety-message-in-cancer-clinical-trial/ [3] Bendle G M, Linnemann C, Hooijkaas A I, et al. Lethal graft-versus-host disease in mouse models of T cell receptor gene therapy[J]. Nature Medicine, 2010, 16(5): 565-570. [4] Schober K, Muller T R, Gokmen F, et al. Orthotopic replacement of T-cell receptor α- and β-chains with preservation of near-physiological T-cell function[J]. Nature Biomedical Engineering, 2019, 3(12): 974-984. [5]https://science./content/early/2020/02/06/science.aba9844 本文作者 | 應(yīng)雨妍 |
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