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HIV/艾滋病基因治疗进展(二):基于CAR-T的基因疗法

2016-06-22 GT客 基因治疗领域


CAR-T免疫基因疗法又叫CAR-T细胞免疫疗法,是含免疫治疗、基因治疗与细胞治疗的前沿医疗手段。首先将人工构建的相应嵌合抗原受体(CAR)基因导入T细胞,在CAR的引导下,CAR-T细胞特异性靶向目标抗原细胞,发挥对目标细胞的攻击,其识别目标抗原无HLA限制性。因此,与 TCR-T技术相比,此技术的优势在于不需要开发许多不同的HLA等位基因,此外,由于HIV 辅助蛋白nef能下调细胞表面的HLA,而CAR-T技术避开了这一不利条件。此技术已在治疗癌症尤其是白血病临床试验上取得了显著成效,同时也在治疗HIV/AIDS临床试验中显示出了巨大潜力。

事实上,首例CAR-T临床试验的CAR是由CD4细胞外结构域与细胞内CD3-ζ信号结构域相连构成的CD4-ζ CAR。其作用机制主要是:由于CD4是HIV感染细胞的主要受体,CD4-ζ CAR的CD4细胞外结构域通过结合位于感染细胞表面的HIV外膜蛋白 gp120来模拟免疫突触,导致CD4-ζ CAR-T细胞活化,进而裂解HIV感染细胞。

体外实验表明:CD4-ζ CAR-T细胞能够抑制病毒复制并杀灭病毒感染的细胞。临床试验表明:CD4-ζ CAR-T细胞能够归巢到感染部位且降低了部分患者体内的病毒载量,这些自体来源的CD4-ζ CAR-T细胞在体内持续时间至少可达11年,其半衰期大于16年,无明显的临床副作用。但是,早期的临床试验效果并非理想,主要是由于技术等方面的限制,例如体外一系列操作对T细胞损伤,以及CD4-ζ CAR中CD4是HIV感染细胞的受体,导致CD4-ζ CAR-T细胞易受HIV感染,加速其体内丢失。当前,进行其临床试验的CAR-T技术大都包含共刺激分子的多信号细胞内结构域(如4-1BB、CD28等)及抗体(如HIV广泛中和抗体等)来源的细胞外结构域,以增强CAR-T细胞的存活率、增殖率及杀伤目标细胞的能力并降低被HIV感染的机率。

此外,考虑到CCR5是HIV-1感染细胞的主要辅助受体之一,在HIV gp120与CD4识别后发生的构象变化中起到了至关重要的作用。有研究人员通过megaTAL基因编辑技术(联合了归巢内切核酸酶技术及TALEN技术的一种基因编辑技术)将CAR修饰的T细胞的CCR5基因敲除,来降低HIV对CAR-T细胞的感染率。体外实验结果显示:通过此基因编辑技术,CAR-T细胞的CCR5基因敲除率达到50%左右。与CCR5未处理组相比,其CAR-T细胞的HIV感染率大幅度降低。另外一种降低CAR-T细胞被HIV感染的策略是使CAR共表达HIV融合抑制因子(如maC46等)。

近期,一篇文献报道:研究人员将CAR技术应用于造血干细胞(HSPCs),结果表明CAR修饰的HSPCs在人源化小鼠体内能够成功分化为功能性CAR-T细胞及CAR修饰的NK细胞,这些分化来的细胞能够抵抗HIV感染,抑制HIV复制。此研究表明基于CAR-T的技术应用于干细胞来治疗HIV/AIDS 也许是可行且有效的。

另外,积极借鉴此技术在肿瘤治疗临床试验上的宝贵经验,进一步优化靶向HIV CAR-T技术是其尽快进入临床化的有效措施之一。欢迎分享本文,转载请保留出处:微信公众号基因治疗领域





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