近年来，CAR-T免疫疗法除了被用来治疗急性白血病和非霍奇金淋巴瘤之外，经改进后也被用来治疗实体瘤、自身免疫疾病、HIV感染和心脏病等疾病，具有更广阔的应用空间。基于此，针对CAR-T 细胞疗法取得的最新进展，小编进行一番盘点，以飨读者。

　　在这项新的研究中，他们设计的CAR-T细胞靶向一种称为间皮素（mesothelin）的蛋白，其中间皮素是这两种类型肿瘤细胞的表面标记。如果不给送他们设计的含有CAR-T细胞的纤维蛋白凝胶，剩余的肿瘤组织就会增长，小鼠在大约七周内就会死亡。然而，在给送这种含有CAR-T细胞的纤维蛋白凝胶后，20只小鼠中的19只体内残留的肿瘤组织迅速消失，而且这些19只小鼠在观察期的剩余时间里没有伤口愈合并发症或其他明显的副作用。

　　进一步的实验表明，靶向间皮素的CAR-T细胞有可能在静脉注射后攻击携带这种蛋白标志物的健康细胞，而且与直接将这些CAR-T细胞注入血液相比，局部注射这些CAR-T细胞的毒性降低了。

　　STAb-T细胞疗法是目前正在彻底改变癌症治疗的CAR-T细胞疗法的演变。CAR-T细胞疗法是基于对患者自身的免疫细胞--- T细胞---的基因改造，使之能够表达识别和消除肿瘤细胞的人工嵌合受体（artificial chimeric receptor, CAR）。

　　与CAR-T细胞疗法---这种细胞疗法中的 T细胞表达一种带有单特异性抗体的受体，该单特异性抗体能够识别肿瘤表面上的一种靶标---相比，STAb-T细胞疗法的优势在于，它基于分泌一种特殊类型的双特异性抗体，能够识别两种靶标：一种位于在肿瘤细胞上，另一种位于T细胞上。通过这种方式，该双特异性抗体形成了一种人工桥梁，使得治疗性T细胞与肿瘤细胞接触，促进了肿瘤细胞消除并让健康的T细胞保持安全。

　　在一项新的研究中，来自美国哈佛大学怀斯生物启发工程研究所、哈佛大学工程与应用科学院（SEAS）和丹娜法伯癌症研究院的研究人员利用一种非自然的糖，该糖被吸收并整合到T细胞的外部涂层中，然后可以用来锚定细胞因子。相关研究结果近期发表在PNAS期刊上，论文标题为“Cytokine conjugation to enhance T cell therapy”。

　　这些被锚定的细胞因子在局部增强了T细胞的功能，而不产生不必要的全身性副作用。在患有黑色素瘤（一种侵袭性实体肿瘤）的小鼠中，该方法还刺激了宿主的免疫系统对抗肿瘤细胞，从而抑制了肿瘤的生长。作为CAR-T细胞疗法的补充，它允许在其他非治愈性细胞剂量下完全消退淋巴瘤肿瘤。

　　论文通讯作者、哈佛大学工程与应用科学院生物工程教授David Mooney博士说，“我们看到的结果表明，朝着开发对实体瘤有疗效的ACT和对多种血癌有更稳定疗效的ACT迈出了一大步。我们的方法可以很容易地扩大规模，并与目前用于制造治疗性T细胞（包括CAR-T细胞）的工艺相结合，因此可能有一个相对较短的路径进入临床应用。”

　　许多实体瘤对T细胞疗法没有反应，因为它们的免疫抑制性微环境阻止了T细胞的浸润、激活和增殖。主要的肿瘤抑制机制包括抑制T细胞受体（TCR）的信号传导和消耗炎性细胞因子。克服抑制性肿瘤微环境仍然是实体瘤免疫疗法的一个主要障碍。

　　用炎性细胞因子---比如高剂量的IL-2---补充T细胞的活性，长期以来一直被认为可以驱动有效的抗肿瘤功能。然而，全身性IL-2治疗已被证明具有很强的毒性，会导致严重的不良反应，包括毛细血管渗漏综合征和最终的终末器官功能障碍。细胞自主的细胞因子产生有潜力通过在局部和直接向肿瘤递送细胞因子来克服这些毒性。在一项新的研究中，来自美国加州大学旧金山分校的研究人员设计出携带合成细胞因子回路的治疗性T细胞，在其中，肿瘤特异性synNotch（synthetic Notch）受体驱动IL-2的产生。这种靶向肿瘤的IL-2递送回路提供了一种潜在的方法，可以在局部克服肿瘤抑制，同时将全身性IL-2治疗的毒性降到最低。相关研究结果发表在2022年12月16日的Science期刊上，论文标题为“Synthetic cytokine circuits that drive T cells into immune-excluded tumors”。

　　这些作者察到他们设计的synNotch诱导IL-2产生的回路（下称synNotch→IL-2回路）促使嵌合抗原受体（CAR）或TCR T细胞有效地浸润到胰腺癌和黑色素瘤的免疫抑制性肿瘤模型中。在这些具有挑战性的免疫功能的肿瘤模型中，这种浸润的改善与肿瘤清除率和生存率的大幅提高有关。与全身递送IL-2不同，这种局部的IL-2回路不显示毒性，因为它不依赖于TCR/CAR的激活，但仍靶向肿瘤。

　　然而，用于递送IL-2的确切机制被证明是至关重要的。与经设计后IL-2组成性表达或TCR/CAR诱导的IL-2表达（如来自活化T细胞核因子（NFAT）启动子）的CAR-T细胞相比，携带synNotch→IL-2回路的CAR-T细胞具有更好的抗肿瘤效果。此外，这些作者发现，IL-2的自分泌产生，即同一T细胞表达CAR/TCR和synNotch→IL-2回路，被证明是至关重要的。IL-2的旁分泌递送，即CAR-T细胞受到携带synNotch→IL-2回路的独立T细胞支持，在存在竞争性的内源性IL-2消耗细胞（即消耗IL-2的细胞）---比如宿主调节性T细胞或旁观者T细胞---时，被证明是无效的。

　　高维免疫分析显示这种IL-2合成细胞因子回路主要作用于T细胞群体，而不会对其他免疫细胞区室造成明显变化。CAR-T细胞和宿主旁观者T细胞对肿瘤的浸润都明显增加。然而，只有抗肿瘤的CAR-T细胞显示出增加的激活、增殖和细胞毒性标志物，以及下降的衰竭标志物。

　　这些作者猜测这种synNotch→IL-2回路是有效的，因为它绕过了对TCR/CAR激活的要求，并以更强有力的自分泌方式提供IL-2。因此，这些特征使得工程化T细胞能够克服肿瘤免疫抑制的主要模式：抑制TCR信号传递和竞争性细胞因子消耗。这些工程化T细胞似乎充当了先锋，通过它们的由synNotch诱导的IL-2产生在肿瘤中引发增殖，然后协同性地启动CAR/TCR介导的持续性T细胞激活和杀伤。

　　在一项新的研究中，来自美国加州大学旧金山分校和IBM阿尔马登研究中心的研究人员利用新的机器学习技术，基于指导工程化免疫细胞寻找并不知疲倦地杀死癌细胞的“单词”组合，为细胞开发了一个包含数千条“命令语句”的虚拟分子库。相关研究结果发表在2022年12月16日的Science期刊上，论文标题为“Decoding CAR T cell phenotype using combinatorial signaling motif libraries and machine learning”。

　　这项新研究代表着如此复杂的计算方法首次应用于一个领域，到目前为止，这个领域主要是通过临时修补和利用现有分子而不是合成分子改造细胞来取得进展。

　　这一新的进展使科学家们能够预测他们应该在细胞中包括哪些自然的或合成的元素以使其具有有效应对复杂疾病所需的精确行为。

　　论文共同通讯作者、加州大学旧金山分校细胞设计研究所负责人Wendell Lim博士说，“这是该领域的一个重要转变。只有拥有这种预测的能力，我们才能快速设计出新的执行所需活动的细胞疗法。”

　　6.Front Immunol：科学家发现用于早期预测癌症患者对CAR-T细胞疗法反应的新型生物标志物

　　靶向作用B细胞特异性分化抗原CD19的前和抗原受体T（CART）在一部分复发性/难治性弥漫大B细胞淋巴瘤（DLBCL）中表现出了一定的临床疗效；尽管存在一定的异质性反应，但目前对预测CAR-T细胞疗法反应性的血液预灌注生物标志物的研究还不够充分；近日，一篇发表在国际杂志Frontiers in Immunology上题为“The frequency of differentiated CD3+CD27-CD28- T cells predicts response to CART cell therapy in diffuse large B-cell lymphoma”的研究报告中，来自维也纳医科大学等机构的科学家们通过研究发现了一种针对CAR-T细胞疗法临床反应的高度潜在的生物标志物，同时还描述了最佳使用这种新型疗法用来治疗淋巴瘤的先决条件，目前的研究发现是优化这种潜在疗法的重要一步。

　　弥漫性大B细胞淋巴瘤（DLBCL，Diffuse large B cell lymphoma）是一种最常见的淋巴瘤（非霍奇金淋巴瘤），相应患者的5年生存率在55%-64%之间，然而，疾病发生早期复发或对联合抗体化疗并没有反应的患者的预后或许更差。近年来，对于受影响的患者而言出现了一种非常有效的疗法形式，即CAR-T细胞，在这种疗法中，机体自身的淋巴细胞会被抽取出来，并配备能特异性针对淋巴癌细胞的嵌合T细胞受体（CAR），随后细胞会进行增殖并重新输注回患者体内，由于嵌合T细胞受体的表达，T细胞就会转变为杀手细胞，而且在最好的情况下，其还能永远消除患者体内的淋巴癌细胞。尽管当CAR-T细胞对淋巴瘤细胞存在反应时这种疗法可以非常有效，且能实现长期生存，但不幸的是，其并不会对所有患者都有效。

　　在这项临床研究中，科学家们从CAR-T细胞产生的原点开始，即患者自身T淋巴细胞的特质；在这一过程中，他们发现，淋巴瘤患者通常会存在T淋巴细胞的缺失（T细胞淋巴细胞减少症），由于淋巴细胞的减少通常会伴随耗竭T细胞的增加，于是研究人员就开始测定这些细胞的数量；的确，研究人员在一部分患者中发现其机体耗竭T细胞的数量会明显增加，诸如此类耗竭T细胞通常只有在遭受慢性炎症的患者中存在。

　　基于这些观察，研究人员将患者群体分为对CAR-T细胞疗法反应概率高和反应概率低的群体。研究者Winfried Pickl说道，本文研究结果表明，T细胞的性质对于CAR-T细胞的产生是非常重要的，而且在相当大的一部分比例患者机体也会发现耗竭的T细胞，这对于后续CAR-T细胞疗法的进行或许构成了问题。研究人员对被用作CAR-T细胞产生的起始材料的不同耗竭T细胞的作用方式进行观察后发现，分化程度并不会对CAR-T直接杀死癌细胞产生负面影响，但其对于白血病细胞依赖性生长和CAR-T细胞的因子产生或许存在一定的负面影响；相关研究结果表明，耗竭的CD27-CD28-CAR-T细胞或许无法在患者体内持续较长时间，这或许就会限制其长期疗效。

　　研究者表示，这类疗法的疗效在滑膜瘤亚群患者中尤其值得注意，该疗法在这类癌症患者中取得了44%的客观反应率，而在所有类型癌症中的总体反应率为24%；这项临床试验的初期数据已经在2020年美国临床肿瘤学会（ASCO）年会上进行了公布，早期研究结果阐明了新型细胞疗法在实体瘤中的概念验证结果。研究者Hong说道，患者机体所出现的较高的反应率是非常重要的，因为滑膜瘤患者在使用高剂量的异环磷酰胺（Ifosfamide）化疗后真正的治疗选择非常有限，afami-cel疗法的总体毒性是可控的，而且研究者在其它类型癌症中也观察到了其早期活性的相关证据；相关研究结果表明，这或许是一种可能在实体瘤中发挥作用的方法，目前在治疗这些实体瘤中还没有被批准的细胞疗法。

　　TCR疗法的目的在于更加准确地靶向作用实体瘤细胞，且并不会对通常与基于嵌合抗原受体（CAR）的细胞疗法相关的正常细胞产生毒性作用；与基于CAR的细胞疗法（其能识别指定的细胞表面蛋白）不同的是，诸如afami-cel等TCR疗法能靶向作用细胞内存在的特殊蛋白，而利用T细胞原始受体，TCR疗法就能识别特殊的蛋白质片段（比如来自MAGE-A4）与细胞表面的免疫相关蛋白进行结合。这项研究中共有38名患者利用afami-cel疗法进行了治疗，这些患者此前平均有三条治疗线%的参与者为白人，其余则是亚洲人；该研究纳入了16名滑膜瘤患者、9名卵巢癌患者、3名头颈癌患者、同时食道癌患者、非细胞细胞肺癌患者、尿道癌以及粘液样/圆形细胞脂肪肉瘤患者各2名，以及胃癌和黑色素瘤患者各1名。

　　所有患者均经历了与疗法相关的不良事件，其中以低血细胞计数（淋巴细胞减少症、白细胞减少症、中性粒细胞减少症、贫血和血小板减少症）最为常见。17名患者（45%）在afami-cel疗法后4周出现了长期的细胞减少症，其中2名患者出现了与试验相关的死亡，这就会降低其在筛选时的最大年龄，并停止使用大剂量的环磷酰胺淋巴细胞剔除策略。所有患者的中位反应时间为26周，滑膜瘤患者亚群为28周。在滑膜瘤患者中所得到的研究结果就会促进科学家们针对晚期滑膜瘤或粘液样/圆形细胞脂肪肉瘤患者的II期afami-cel试验。

　　称为CAR-T细胞的工程化免疫细胞（即经过基因改造后表达CAR的免疫细胞）已经向世界展示了个性化的免疫疗法在对抗血癌方面的作用。如今，科学家们已报告了CAR-T细胞疗法在一小部分患有称为狼疮的自身免疫性疾病的患者身上取得的非常有希望的早期结果。美国宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院CAR-T细胞疗法先锋Carl June博士和宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院细胞与分子生物学博士生Daniel Baker在2022年11月23日的Cell期刊上发表了一篇标题为“CAR T therapy extends its reach to autoimmune diseases”的综述文章，讨论了这一进展。

　　CAR-T细胞疗法是利用每名患者自己的免疫细胞构建出来的---从患者的血液中收集T细胞，然后在实验室中对它们进行基因改造使之识别特定的靶细胞，并在实验室中增殖，然后作为 “活药物”重新输注到患者体内。第二种CAR-T细胞疗法，Kymriah，是由June和他在宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的团队开发的，并在2017年获得了美国食品药品管理局（FDA）批准。如今美国有六种获得FDA批准的CAR-T细胞疗法，用于治疗六种不同的癌症。这些疗法已经彻底改变了某些B细胞白血病、淋巴瘤和其他血癌的治疗方法，使许多原本希望渺茫的患者得到长期缓解。

　　从CAR-T细胞研究的一开始，专家们就相信T细胞可以经过基因改造后对抗B细胞癌以外的许多疾病。世界各地的几十个研究团队，包括宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院和生物技术公司的团队，正努力从宾夕法尼亚大学开发的个性化细胞治疗构建中开发出有效的治疗方法,并在研究这些潜在的新应用。

　　T细胞免疫疗法对某些癌症显示出令人印象深刻的疗效，但大多数患者并没有获得持久的反应。这类免疫疗法取得进展的核心障碍是T细胞效力不足，无法根除巨大的肿瘤负担，这是由多种因素造成的，包括T细胞衰竭、衰老、无能（anergy）和免疫抑制。基因编辑有潜力提高癌症免疫疗法的疗效，但目前仍不清楚哪些基因或哪组基因在编辑后能最有效地提高T细胞的效力。

　　这些作者在人类嵌合抗原受体（CAR）T细胞（CAR-T）中进行了两次CRISPR筛选，使用的模型系统通过模拟慢性抗原暴露来诱导T细胞功能障碍。基于较高的增殖率和细胞因子产生率是最有效的抗肿瘤T细胞的特征这一假设，他们确定了在肿瘤暴露后增殖并产生白细胞介素-2（IL-2）和肿瘤坏死因子-α（TNFα）的T细胞中富含的向导RNA（gRNA）。

　　两次CRISPR筛选都发现了编码中介体复合物（Mediator complex）亚基的基因，这些基因包含在中介体复合物激酶模块中。中介体复合物作为增强子结合的转录因子和通用转录复合物（transcription machinery）之间的桥梁，通过协调转录网络在建立细胞身份方面起着核心作用。在人类CAR-T细胞中靶向剔除MED12（中介体复合物亚基12）或CCNC（细胞周期蛋白C）可导致增殖、细胞因子产生和肿瘤清除率增加。对于靶向多种肿瘤抗原和使用CD28或4-1BB共刺激的CAR以及在表达工程化T细胞受体（TCR）的T细胞中也观察到类似的效果。在许多模型系统中，具有干性（stemness）表型和转录组特征的T细胞显示出更高的抗肿瘤效力，然而，MED12缺失的T细胞显示出干性减弱和增强的效应细胞表型和转录组特征。与效应细胞的表型一致，MED12缺失的T细胞显示出增强的代谢活性和效力，其特点是糖酵解、氧化磷酸化和备用呼吸能力增加。MED12缺失的T细胞在长期培养和在体外和体内反复暴露于肿瘤后表现出持续的效力。小分子介导的对细胞周期蛋白依赖性激酶8和19（CDK8/19）---中介体复合物激酶模块的催化亚基---的抑制同样增加了健康的非工程化T细胞的增殖。

　　为了为理解这些观察结果提供基础，这些作者评估了MED12缺失的T细胞中染色质可及性和修饰的变化。通过使用染色质免疫沉淀测序，他们证实中介体复合物激酶模块和中介体复合物核心模块（core Mediator）在野生型CAR-T细胞中基本是共定位的，但MED12的缺失增加了中介体复合物核心模块在800多个基因组区域的染色质占用。这与已知的中介体复合物激酶模块在调节中介体复合物核心模块和RNA聚合酶II（RNAPII）之间的相互作用是一致的，并导致了这样的假设：T细胞中MED12或CCNC的缺失会选择性地减少中介体复合物核心模块和RNAPII之间的立体阻碍，从而增加转录和调节T细胞功能。与此相一致的是，在MED12缺失的CAR-T细胞中，MED1染色质占有率增加的区域表现为H3K27乙酰化增加，并且富集了在T细胞命运中起关键作用的转录因子---包括几个STAT和AP-1家族成员---所使用的增强子。在MED12缺陷的T细胞中，观察到最明显的增强是STAT5，它表现为对IL-2的敏感性增加。非工程化T细胞对IL-2的敏感性增加也可能是由于接触小分子CDK8/19抑制剂。

　　数百万人因感染SARS-CoV-2而死亡，还有数百万人继续经历着新冠长期后遗症（Long COVID），这使得发现实用的、可获得的、强大的SARS-CoV-2预防措施和COVID-19治疗方法至关重要。

　　第一种免疫疗法着重关注SARS-CoV-2病毒表面上存在的刺突蛋白和宿主细胞表面上的受体--血管紧张素转换酶2（ACE2）。这种刺突蛋白负责感染健康的宿主细胞。该蛋白通过ACE2受体进入宿主细胞，使这种病毒的RNA开始接管它。在这项新的研究中，T细胞经过基因改造后成为抗刺突蛋白和抗ACE2的CAR-T细胞，靶向刺突蛋白或ACE2受体，在多种受感染的细胞类型中具有高特异性和效率。

　　第二种免疫疗法提供了一种基于抗体的预防SARS-CoV-2感染的手段。T细胞经基因改造后表达一种与ACE2融合在一起的双特异性抗体，以激活患者自身的T细胞，摧毁在受到感染后在细胞表面上呈现SARS-CoV-2刺突蛋白的宿主细胞。这种ACE2-双特异性抗体疗法不是让身体外的细胞经过基因改造后来杀死受感染的细胞，而是激活个体内的健康T细胞来靶向感染后呈现SARS-CoV-2刺突蛋白的宿主细胞。

　　这种针对COVID-19的CAR-T细胞疗法和这种基于ACE2-双特异性抗体的疗法都为未来COVID-19的治疗和预防提供了有前景的潜在策略。

　　健康的社会决定因素影响着许多疾病的结果，儿童癌症也不例外。事实上，生活在贫困中的急性淋巴细胞白血病（ALL）患儿比来自富裕家庭的患儿更容易出现癌症复发和死亡。在一项新的研究中，来自美国宾夕法尼亚大学和费城儿童医院等研究机构的研究人员指出虽然社会经济地位经常影响生存结果，但生活在贫困中的复发/难治性ALL儿童在接受CAR-T细胞治疗后，与来自社会经济条件较好的家庭的儿童一样有可能获得总体生存。相关研究结果于2022年11月9日在线发表在Blood期刊上，论文标题为“Impact of poverty and neighborhood opportunity on outcomes for children treated with CD19-directed CAR T-cell therapy”。

　　他们的结果显示，生活于贫困家庭、社区机会较少的患者与来自更有优势的家庭（未生活于贫困家庭或社区机会较高）的患者在总生存率或完全缓解率方面没有显着差异。

　　有趣的是，这些数据还表明，来自更有优势的家庭的儿童在转诊接受CAR-T细胞输注时，明显更可能出现高疾病负担。鉴于高疾病负担与较差的结果和更大的毒性风险有关，那些出现严重疾病形式的儿童通常被认为在CAR-T细胞治疗中面临更大的风险。

　　论文通讯作者、费城儿童医院肿瘤学者Allison Barz Leahy博士解释说，“虽然我们知道疾病负担较重的患者一般病情较重，但是这些数据表明，那些来自更有利的家庭、疾病负担较重的患者仍然在转诊接受CAR-T细胞治疗，而那些来自较低社会经济群体的患者可能没有被转诊或者在倡导同样的治疗时可能面临更多挑战。我们不能确切地说，为什么我们看到了疾病负担的差异，但它可能是由于医生转诊偏见，来自更有优势的家庭有更多的资源来获得CAR-T细胞，有更大的灵活性来请假接受治疗，或者在家庭如何倡导他们的孩子接受这种治疗方面可能存在差异。”

　　12.JITC：通过电穿孔递送mRNA开发出靶向GPC2的CAR-T细胞，有望用于治疗儿童脑瘤

　　尽管免疫疗法已经彻底改变了许多血癌的治疗，但是这个领域在开发类似的实体瘤治疗方法时遇到了挑战。儿童脑瘤是儿童癌症死亡的主要原因。当开发针对到儿童脑瘤的免疫疗法时，所面临的挑战包括在肿瘤表面确定良好的靶标，以及如何让这种方法在大脑发挥作用时不引起不必要副作用。

　　这些作者首先调查了蛋白glypican 2 (GPC2)是否在脑瘤细胞表面上表达，因为费城儿童医院和其他研究机构先前的研究已表明这种蛋白在神经母细胞瘤（neuroblastoma）、其他儿童脑瘤和成年人脑瘤表面上过度表达。GPC2具有称为一种良好的免疫疗法靶标的许多关键特质，费城儿童医院和其他研究机构利用靶向GPC2的免疫疗法治疗神经母细胞瘤的临床前研究工作已导致一项临床试验，将于2023年初开始招募。

　　为了更好地控制靶向GPC2的CAR在大脑中的水平，这些作者使用了一种mRNA递送系统，类似于COVID-19 mRNA疫苗所用的方法。他们纯化了一种表达靶向GPC2的CAR的mRNA转录本（下称mRNA CAR）。他们使用他们收集的T细胞，然后使用一种称为电穿孔的技术，瞬时打开T细胞的细胞膜并将这种mRNA转录本导入到它们中。他们接着在体外和体内的脑癌模型中测试了这种经过基因改造的T细胞。

　　这些作者发现他们的mRNA CAR在体外和体内的临床前模型中都能有效地攻击成神经管细胞瘤和高级别胶质瘤。他们的mRNA CAR的表达时间较短---大约5-7天---在临床环境中，这将允许策略性控制剂量。

　　在这项新的研究中，这些作者开发出这种称为CAR联合筛选（CAR Pooling）的方法来研究具有40种不同嵌合抗原受体（CAR）的CAR-T细胞。这种在可以在未来扩大到测试数百或数千种受体组合的筛选发现了新的和令人惊讶的CAR，使这些治疗性CAR-T细胞更加强大。

　　论文通讯作者、加州大学旧金山分校微生物学与免疫学副教授Kole Roybal博士说，“CAR-T细胞对很多血癌患者来说绝对是一种变革。这项新的研究为以更聪明的方式设计这些细胞以便它们能更好、更持久地发挥作用并用于治疗更多的癌症类型奠定基础。”

　　14.Nat Biotechnol：利用改进的CRISPR-Cas9基因编辑系统将较长的DNA序列高效引入细胞基因组中的精确位点

　　DNA可以以单链或双链形式存在，而Cas9会附着在双链DNA上。这些作者很快发现，高水平的双链DNA模板对细胞有毒，因此该方法只能用于低量的模板DNA，这会导致编辑效率低下。他们知道单链DNA对细胞的毒性较小，即使在相对高的浓度下也是如此。因此，在这篇新的论文中，他们描述了一种将改良的Cas9酶附着在单链DNA模板上的方法，只需在两端添加一小段悬空的双链DNA。与传统的双链DNA模板相比，单链DNA模板可以使基因编辑的效率提高一倍以上。单链DNA分子的双链末端让人们可以使用Cas9来加强非病毒载体在细胞中的递送。

　　在这项新的研究中，这些作者使用新的DNA模板产生了超过10亿个靶向多发性骨髓瘤的CAR-T细胞。CAR-T细胞是经过基因改造的T细胞，可以有效对抗特定的细胞或癌症。有了新的由Cas9指导的单链模板，大约一半的T细胞获得了新的基因，因而被转化为CAR-T细胞。

　　论文共同作者、加州大学旧金山分校血液学与肿瘤学科医学助理教授Justin Eyquem博士说，“我们知道，将DNA模板靶向基因组中称为TRAC（T-cell receptor α constant, T细胞受体α恒定区）位点的特定位点，将会提高CAR-T细胞的抗肿瘤效力。这种新的非病毒方法使我们能够更有效地实现这一目标，这将加快下一代CAR-T细胞疗法的开发。”

　　15.Nature：重大进展！抑制RASA2基因可让T细胞在肿瘤微环境中持续杀死癌细胞，有望治疗一系列实体瘤和液体肿瘤

　　用于免疫治疗的T细胞会因为对抗癌细胞的任务而变得功能衰竭，或者在进入肿瘤时失去活性。在一项新的研究中，通过对这些细胞的基因组进行基于CRISPR的编辑，来自美国加州大学旧金山分校、格拉斯通研究所和以色列特拉维夫大学的研究人员使这些治疗性的T细胞变得更有活力。这一发现可能有助于克服限制这种有希望的疗法成功遏制实体瘤和液体肿瘤的一个主要因素。相关研究结果于2022年8月24日发表在Nature期刊上，论文标题为“RASA2 ablation in T cells boosts antigen sensitivity and long-term function”。

　　这些作者构建出敲除RASA2基因的T细胞。他们然后让这些T细胞接受各种 “应激测试”，让它们反复暴露在癌细胞以及肿瘤微环境模型中。他们将这些RASA2基因敲除的T细胞的表现与仍然含有正常RASA2基因的原始治疗性T细胞的表现进行了比较。在原始的T细胞失去抗癌能力很久之后，RASA2基因敲除的T细胞仍然非常不知疲倦。

　　这些作者在对不同类型的阻断RASA2的工程化T细胞进行了测试以及对来自许多不同人类供者的T细胞以及液体癌症和实体瘤模型进行了测试，他们获得的结果是一致的。Carnevale说，“这些敲除RASA2基因的T细胞可以持续杀死癌细胞。我们似乎找到了T细胞功能的抑制因子，当我们去除它时，我们就能释放出这些治疗性T细胞的潜力。”

　　美国威斯康星大学麦迪逊分校药学院药物科学部助理教授Quanyin Hu解释说，“胶质母细胞瘤的一个特点是，肿瘤细胞非常具有侵略性，它们会渗透到周围的组织中。所以外科医生不能清楚地感觉到肿瘤和正常组织之间的界限，而且你不能尽可能多地切除，因为大脑中的所有组织都非常重要---你当然不想切除太多。因此，这种肿瘤会再次复发，而这大大降低了治疗后的存活率。”

　　Hu实验室开发了一种水凝胶，它可以被注射到切除肿瘤后留下的脑腔中。Hu指出，这种水凝胶给送方法效果很好，因为它完全填满了脑腔，缓慢地将它携带的纳米颗粒释放到周围组织中，并促进杀癌免疫反应。

　　这种水凝胶含有携带着编码嵌合抗原受体（CAR）的基因的纳米颗粒，这些纳米颗粒旨在进入某些类型的免疫细胞---称为巨噬细胞---并使它们表达可以靶向胶质瘤干细胞的CAR，由此产生的巨噬细胞称为CAR巨噬细胞（CAR macrophage, CAR-M）。这些免疫细胞通常会清理体内的传染性入侵者，但在肿瘤环境中，它们可能会转变为抑制免疫系统和促进癌症生长的形式。由于手术造成的炎症，这些叛变的巨噬细胞会涌向手术部位，可能会助长癌症复发。Hu说，“我们想利用这些巨噬细胞，把它们从敌人变成盟友。”

　　为了做到这一点，这些纳米颗粒进入这些巨噬细胞并使它们表达的CAR靶向一种叫做CD133的糖蛋白，这是胶质瘤干细胞的一种标志物。Hu及其研究团队还添加了一种CD47抗体，它能阻止“不要吃我”的信号，从而促进CAR-M细胞识别癌细胞。针对小鼠模型的临床前结果显示这种水凝胶治疗成功地产生了胶质瘤干细胞特异性的CAR-M细胞 ---本质上就是在现场对巨噬细胞进行重编程，使之靶向并杀死任何残留的胶质瘤干细胞。

　　几种治疗复发性T-ALL的CAR-T细胞疗法靶向抗原CD7。这种抗原存在于许多T-ALL癌细胞表面上，就像这些癌细胞挥舞着同样的旗帜一样。然而，有一个问题。论文共同第一作者、圣犹大儿童研究医院的Abdullah Freiwan说，“大多数正常T细胞也表达CD7，而且因为这些CAR-T细胞战士完全听从命令。它们会杀死任何携带这种特定标志物的细胞，即使这意味着互相残杀。”

　　这些作者专注于一小群天然不表达CD7的T细胞。他们产生了一种选择和扩大这些细胞的方法，然后将它们制成CAR-T细胞。在实验室研究中，这些不表达CD7的CAR-T细胞表现非常好，有效地清除了肿瘤。在小鼠模型的癌症复发实验（再挑战）中，这些细胞还提供了长期保护。

　　在与癌症斗争的过程中，T细胞会变得功能衰竭，不再能够正常运作。在功能衰竭的早期阶段有时可以用免疫治疗药物加以逆转，但一旦T细胞变得过于衰竭，人们之前认为这种状态是不可逆转的。然而，在一项新的研究中，来自美国匹兹堡大学的研究人员指出即使是最为衰竭的T细胞也能恢复活力。相关研究结果发表在2022年8月5日的Science Immunology期刊上，论文标题为“Tumor microenvironmental signals reshape chromatin landscapes to limit the functional potential of exhausted T cells”。

　　在这项新的研究中，这些作者剖析了T细胞在黑色素瘤小鼠模型中从早期到晚期衰竭的分子特征。他们出乎意料地发现，即使是最末期衰竭的T细胞也保留了一些再次发挥作用的能力，并确定了克服衰竭的方法，从而为癌症免疫疗法开辟了潜在的新途径。

　　为了完全激活，T细胞有两个开关：T细胞受体和一种共刺激信号。这些作者发现，末期衰竭的T细胞没有足够的共刺激信号。当他们使用一种结合称为4-1BB的共刺激受体的抗体时，基因表达增加，从而增强了T细胞的活性。另一个关键发现是，在肿瘤微环境中常见的低氧或缺氧促成了末期衰竭T细胞的基因表达受损。当这些作者对T细胞进行重编程，使它们对缺氧有抵抗力时，它们就会分化成一种更有功能的状态。

　　这些作者说，利用末期衰竭的T细胞进行免疫治疗的潜在新方法包括靶向缺氧或共刺激途径的药物或设计对抗功能衰竭的CAR-T细胞。

　　论文共同通讯作者、普渡大学戴维森化学工程学院助理教授Xiaoping Bao说，经过基因改造后表达嵌合抗原受体（CAR）的中性粒细胞（以下称CAR中性粒细胞）以及可移植的造血干细胞是治疗血液疾病和癌症的有效方法。中性粒细胞是最丰富的白细胞类型，能有效地穿过生理屏障渗透到实体瘤中。造血干细胞将在一生中补充所有的血细胞谱系，包括中性粒细胞。

　　Bao开发了一种提交了专利申请的方法：利用人类多能性干细胞（hPSC）---即可以自我更新并能分化为任何类型人细胞的干细胞---大量产生CAR中性粒细胞。经过基因改造后，CAR可在hPSC表面上表达，然后通过一种新的、化学定义的方法将它们转化为功能性的CAR中性粒细胞。

　　尽管小儿白血病治疗取得了进展，但复发性AML的临床结果仍然不佳。科学家们正在探索多种潜在的治疗方法。一种方法是使用ENG T细胞。这些细胞是经过基因改造的免疫细胞，可以分泌使T细胞和癌细胞结合在一起的抗体，促进对肿瘤的杀伤。在这种新的研究中，这些作者开发出一种改进ENG T细胞的方法，使该疗法更加高效和有效。他们在ENG构造体中加入了一个由一种称为二聚化学诱导剂（chemical inducer of dimerization）的小分子激活药物控制的共刺激系统，该系统由共刺激分子MyD88和/或CD40组成。临床前研究结果显示，该方法提高了ENG T细胞的抗AML活性。

　　论文通讯作者、圣犹大儿童研究医院骨髓移植与细胞治疗系Paulina Velasquez博士说，“我们基本上是让T细胞表达我们可以控制的共刺激分子。ENG T细胞分泌一种蛋白，使这些T细胞能够杀死白血病。在这种情况下，当它们也表达我们添加的共刺激分子时，我们让这些细胞获得额外的效应功能。”

　　21.Cell Stem Cell：重磅！科学家有望制造出更好的现成可用的CAR-T细胞来用于癌症免疫疗法

　　在CAR-T细胞免疫疗法中，来自患者自身血液中的T细胞能被工程化改造为携带嵌合抗原受体（CAR），从而增强T细胞攻击和杀灭肿瘤细胞的能力，当CAR-T细胞疗法能作为治疗特定白血病和淋巴瘤的强大手段时，很多病人仍然无法使用这种有效的疗法。近日，一篇发表在国际杂志Cell Stem Cell上题为“EZH1 repression generates mature iPSC-derived CAR T cells with enhanced antitumor activity”的研究报告中，来自波士顿儿童医院等机构的科学家们通过研究或有望让CAR-T细胞疗法能够更加广泛地使用。

　　本文研究中，研究人员就利用诱导多能干细胞（iPSC）开发了一种新方法来制造通用型的CAR-T细胞，其或能大规模生产并用于多名患者的治疗。在研究涉及血液发育的表观遗传学因素时，研究人员锁定了一种名为EZH1的酶类，其能限制成熟淋巴细胞的分化，而抑制EZH1则能促使iPS细胞制造成熟的T细胞，同时研究人员还开发了一种新型培养系统，其能避免与鼠源性细胞共培养，因为后者的培养较为困难，而且产生的T细胞也并不够成熟。

　　当iPS细胞衍生的T细胞被进一步转化为CAR-T细胞时，其所显示出的抗肿瘤活性就与目前用于临床疗法的方法所产生的CAR-T细胞的抗肿瘤活性相当，当与此前iPS细胞方法所制造的T细胞相比，这些新细胞在实验室中杀灭癌细胞和清除活体小鼠癌细胞的能力都有所增强。研究者Daley表示，经过多年的研究，如今我们发现iPS细胞最终或能帮助开发用于治疗诸如癌症等多种人类疾病的新型疗法。

　　这项新的研究重点关注两种缺乏有效治疗手段的脑瘤---GBM和DIPG。平均来说，只有不到7%的胶质母细胞瘤患者能存活5年，而对于儿童来说，DIPG的预期寿命在诊断后仅为9个月。

　　这项新研究发现了这些实体脑瘤的弱点，这些弱点可能使CAR-T细胞免疫疗法对它们也有效。这些作者通过流式细胞仪发现患者来源的DIPG细胞和GBM细胞系在细胞表面上表达高水平的αvβ3，而通过RNA测序和蛋白芯片发现，αvβ3在正常组织上的表达量很小。基于这一发现，他们构建出靶向αvβ3的CAR-T细胞（下称αvβ3 CAR-T）。αvβ3 CAR-T细胞在细胞毒性试验以及在原位和立体定向植入DIPG和GBM肿瘤到NSG小鼠大脑的相关位置的体内模型中都表现出高效的抗原特异性肿瘤细胞杀伤力。由于CAR-T的全身性细胞增殖和长效持久性，它们的抗肿瘤反应是快速和强大的。肿瘤清除后，可检测到TCF-1+ αvβ3 CAR-T细胞，这强调了它们持续存在并进行自我更新的能力。

　　一个月前，来自德国亥姆霍兹联合会马克斯-德布吕克分子医学中心（MDC）的Armin Rehm博士和Uta Höpken博士及其团队在一项发表在JCI Insight杂期刊上的研究中发现关闭小鼠体内的EBAG9基因导致对癌症的免疫反应持续增加（ight.155534）。这些小鼠还产生更多的记忆T细胞。记忆T细胞是我们免疫记忆的一部分，使我们的免疫系统在再次遇到之前遇到的癌症抗原后能够作出更好的免疫反应。

　　如今，在一项新的研究中，这些作者还在体外的人类CAR-T细胞中证实了这些关键发现。他们指出，这是迈向治疗应用的道路上决定性的一步。相关研究结果于2022年7月12日在线发表在Molecular Therapy期刊上，论文标题为“EBAG9-silencing exerts an immune checkpoint function without aggravating adverse effects”。Rehm说，“关闭EBAG9使身体能够更早、更彻底地消灭肿瘤细胞。除了实现更持久的治疗效果外，这也可能创造出真正的治愈机会。”

　　基于他们在动物模型和使用人类细胞的体外实验中的发现，这些作者如今知道，解除EBAG9对免疫细胞的抑制是非常有效的，并且不会比传统的CAR-T细胞疗法引起更多的副作用。Rehm说，“我们如今需要大胆的临床医生和资助临床研究的合作伙伴。如果一切顺利的线沉默的CAR-T细胞的疗法可能在短短两年内就能为患者所用。”

　　作为一种新的免疫疗法，CAR-T细胞疗法能增强患者的杀伤性T细胞来攻击和消除癌症。它对某些血癌的疗效可高达90%，甚至能使一些患者得到长期缓解和治愈。但一个重要的限制是该疗法的有害副作用，大约50%的患者会出现危险的并发症。

　　在一项新的研究中，来自以色列魏茨曼科学研究所、澳大利亚沃尔特-伊莉莎-霍尔医学研究所、墨尔本大学和拉筹伯大学的研究人员开发出一种潜在地减少CAR-T细胞疗法的毒副作用的方法，这一发现可能会克服这种开创性疗法的最大局限。为此，他们利用这种一种方法确定了一个“黄金”窗口，在安全和疗效之间取得平衡。他们的方法对这种免疫疗法中使用的CAR-T细胞进行了微调，使其活性足以消除癌症，但又不至于强到产生毒副作用。相关研究结果近期发表在eLife期刊上，论文标题为“De novo-designed transmembrane domains tune engineered receptor functions”。论文通讯作者为沃尔特-伊莉莎-霍尔医学研究所的Matthew Call副教授、Melissa Call副教授和魏茨曼科学研究所的Sarel J Fleishman。

　　目前还没有办法可靠地预测CAR-T细胞疗法对患者的作用有多强。以前的研究试图通过靶向这种人工传感蛋白的末端部分来微调T细胞，这些末端部分要么与癌细胞结合，要么指示T细胞进行杀伤。与此不同的是，在这项新的研究中，这些作者首次研究完全重新设计这种人工传感蛋白（即CAR）的中间部分：跨膜结构域（transmembrane domain, TMD）。具体而言，他们开发出一种产生程序化膜蛋白（programmed membrane protein, proMP）---通过计算定义的和晶体学验证的界面进行自我组装的单通道α螺旋TMD---的从头设计策略。他们用这些proMP将特定的低聚体相互作用编程到CAR中，并在小鼠初级T细胞中进行表达，发现CAR-T细胞的体外细胞因子释放和体内抗肿瘤活性都与CAR TMD编码的低聚体状态（从单体到四聚体）呈线性关系。相对于常用的CD28 TMD，所有利用程序化的CAR刺激T细胞细胞因子释放大大降低。

　　这些作者利用魏茨曼科学研究所的计算专长，将天然免疫传感蛋白的片段与定制设计的合成元件拼接在一起，以产生新的回路，可用于调整和评估效力的变化。Matthew说，“专注于这种人工传感蛋白的中间连接片段使我们能够生成不同版本的CAR，我们知道这些CAR更强或更弱，这使我们能够根据患者的效力要求定制它们。能够可预测地调整这种T细胞的活性，大大拓宽了我们的研究范围，与以前的研究不同的是，因为我们靶向存在于每一种免疫疗法情况下的某些靶标。我们首次可以建立适用于任何使用CAR-T细胞免疫疗法治疗癌症的规则。”

　　这些作者利用实验室中的先进技术，在准备用于治疗的全部CAR-T细胞中，发现了一小部分CAR-T细胞在输注给急性淋巴细胞白血病（ALL）患儿时产生了大部分持久的抗癌活性。他们创建的这种方法框架可作为改进其他CAR-T细胞疗法的模板，为驾驭这些免疫疗法的复杂性提供指导。

　　论文通讯作者、圣犹大儿童研究医院免疫学系的Paul Thomas博士说，“这是一个令人惊讶的发现。似乎是输注前CAR-T细胞产品中的少数细胞实际上对患者的抗肿瘤反应有贡献。”

　　26.Nat Biotechnol：开发出一种新的三维成像技术可以实时观察T细胞免疫疗法的作用机制

　　在一项新的研究中，来自荷兰乌特勒支大学、马克西玛公主儿童肿瘤学中心和Oncode研究所的研究人员开发出一种新的三维成像技术，它可以让人们实时观察T细胞免疫疗法的工作模式。T细胞免疫疗法已经在一些白血病儿童身上取得了可喜的成果。科学家们计划利用这种新的成像技术来改善针对实体瘤的T细胞疗法。相关研究结果于2022年7月25日在线发表在期刊上，论文标题为“Uncovering the mode of action of engineered T cells in patient cancer organoids”。

　　T细胞疗法，如CAR-T细胞疗法，是一种有前途的免疫疗法，在治疗白血病儿童方面已经显示出效果。这类疗法利用人体自身的免疫系统：T细胞。作为一种白细胞，T细胞在实验室中接受基因改造后以有针对性的方式攻击肿瘤。人们也在寻求有效的T细胞疗法来治疗实体瘤，如神经母细胞瘤、肉瘤和肾脏肿瘤。然而，为了提高其临床疗效，我们需要更好地了解T细胞的实体瘤靶向行为。这就是为什么在马克西玛公主儿童肿瘤学中心专门从事三维成像的Anne Rios博士实验室与乌特勒支大学的T细胞治疗专家和小组负责人Zsolt Sebestyén博士和Jürgen Kuball教授博士，以及马克西玛公主儿童肿瘤学中心类器官专家访问研究员Hans Clevers教授博士小组合作。

　　在这项新的研究中，Rios实验室的Florijn Dekkers博士和Maria Alieva博士开发出一种成像和分析技术：BEHAV3D，可以实时地和三维地分析T细胞疗法和迷你实体瘤（也被称为肿瘤类器官）之间的相互作用。Dekkers说，“这种方法的独特之处在于，我们是通过研究T细胞的行为来观察细胞疗法的疗效。我们总共研究了超过15万个接受过基因改造的T细胞的行为。这揭示了行为的巨大变化，比非常有效的行为，如连续杀死多个肿瘤细胞，但也有无效的行为，细胞只是无所事事。这向我们表明，通过促进最有效的肿瘤靶向行为，有提高临床疗效的空间。”

　　结直肠瘤中充斥着白细胞，但这些细胞是帮助还是阻碍了这种癌症的发生，这一点在科学界引起了激烈的争论。一些研究已表明，白细胞英勇地限制了肿瘤的生长并对抗结直肠癌，但同样令人信服的证据表明，白细胞是恶性的同谋者---助长结直肠瘤并协助它扩散。

　　如今，一项新的研究阐明了这些肠道白细胞，即gamma delta T细胞（γδT细胞），在结直肠癌中的作用。它证实γδT细胞是一把双刃剑：它们在早期肿瘤中起着抑制作用，但随着肿瘤进展，它们会发生生化变化并改变立场，促进肿瘤生长。这一发现进一步阐明了γδT细胞在肿瘤生长中的作用，并可能为结直肠癌的治疗开辟新的途径。相关研究结果发表在2022年7月15日的Science期刊上，论文标题为“TCR-Vγδ usage distinguishes protumor from antitumor intestinal γδ T cell subsets”。

　　论文共同通讯作者、洛克菲勒大学Daniel Mucida实验室的研究助理Bernardo Reis说，“生活在肠道中的γδT细胞起到了防止肿瘤形成的作用。但是一旦肿瘤形成，肠道γδT细胞群体就会发生变化，进入肿瘤，并促进肿瘤生长。”

　　在结直肠癌小鼠模型中，Reis及其同事们从患有早期肿瘤的小鼠的肠道和患有晚期癌症的小鼠的肿瘤中提取γδ T细胞。在比较这两种来源的所谓相同的细胞时，他们惊讶地发现它们之间存在巨大的分子差异。例如，这两类γδ T细胞拥有不同的T细胞受体。此外，进入肿瘤的γδ T细胞产生了IL-17，即一种通常在应对感染时促进炎症的细胞因子。然而，在肿瘤微环境中，IL-17起着促进疾病的作用：刺激肿瘤生长，并招募其他细胞来帮助隐藏肿瘤，使其不受免疫系统的影响。Reis说，“这些γδ T细胞已完全改变了。”此外，他们还发现这两类γδ T细胞在T细胞受体Vγδ编码基因的使用方面存在差异：进入肿瘤的γδ T细胞（具有促进肿瘤生长的作用）使用Vγ4/Vγ6，而肿瘤周围的肠道驻留γδ T细胞（具有抗肿瘤作用）使用Vγ1/Vγ7。

　　为了证实他们的发现，这些作者随后使用CRISPR基因编辑技术有选择地从γδ T细胞中去除T细胞受体，使它们的作用从抗肿瘤变为促进肿瘤，或者利用这种基因编辑技术有选择地从γδ T细胞中添加T细胞受体，使它们的作用从促进肿瘤变为抗肿瘤。通过这种方式，他们成功地增加了小鼠模型中肿瘤的数量，或者缩小了肿瘤的大小。Reis说，“当我们剔除原始γδ T细胞时，小鼠病得更加严重。而当我们剔除侵入肿瘤的γδ T细胞时，肿瘤缩小了。”

　　能激活免疫系统寻找并杀灭癌细胞的免疫疗法能大大改善很多实体瘤患者的治疗效果，然而，仍然有一部分患者无法从这类疗法中获益，目前并没有免疫生物标志物能解释有类似疾病和疾病特征的患者为何会出现不同的治疗结果，近日，一篇发表在国际杂志Journal for ImmunoTherapy of Cancer上题为“Rethinking the immunotherapy numbers game”的研究报告中，来自Moffitt癌症研究中心等机构的科学家们通过研究揭示了如何利用数学模型来分析不同癌症疗法对肿瘤和免疫细胞动态学变化的影响，同时还能帮助预测个体化癌症疗法的治疗结果。

　　众所周知，癌细胞群和周围免疫环境之间的相互作用或会影响癌症的发生和进展，以及患者对免疫疗法的反应，有些患者对免疫疗法的反应很好，而其它患者则不然，目前研究人员并不清楚这些患者之间的差异。研究者Rebecca Bekker说道，就好像早期癌症和晚期疾病的治疗方式不同一样，免疫参与程度不同的肿瘤或许需要非常不同的治疗手段。

　　为此，研究人员就想通过研究来改善对肿瘤和免疫细胞相互作用的理解，从而帮助预测患者的治疗结局并识别出最佳的治疗手段，知晓这些动态学变化非常复杂，且难以在实验室环境下进行研究，研究人员采用了另外一种方法，借助数学建模来对这些相互作用进行概念化分析，他们开发了一种新型模型来模拟随着时间延续肿瘤细胞和免疫细胞组合之间所有可能的相互作用，其中包括肿瘤生长和消除的速率，以及免疫细胞招募和耗竭的相关参数等，这种模型最后的结果要么是出现免疫逃逸（即肿瘤细胞增长到其最大潜力），要么就是通过免疫细胞的抗肿瘤活性来控制肿瘤。

　　随后研究人员利用这种模型来模拟并预测不同类型疗法的治疗结局，包括影响肿瘤细胞或免疫细胞群尺寸的细胞毒性化疗和基于细胞的免疫疗法，以及影响肿瘤和免疫细胞群体之间相互作用性质的免疫检查点抑制剂，同时研究人员还解决了组合性疗法的治疗潜在结局。这种模型或能帮助分析如何让不同疗法进行组合，从而通过对肿瘤细胞群进行免疫细胞控制来为患者实现最佳的治疗效果，未来，研究人员希望这种新型数学模型能在临床中使用来帮助预测患者对疗法的反应并指导疗法的进行。研究者Heiko Enderling说道，数学抽象肿瘤学研究或能提供一种新型有潜力的方法来分析不同癌症疗法对患者肿瘤和局部免疫环境的影响效应，并能提供一种新机会来重新思考免疫治疗的游戏规则。

　　29.Nature：重大进展！我国科学家开发出非病毒的基因特异性靶向CAR-T细胞，并在临床试验中证实它们可安全有效地治疗复发/难治性B细胞非霍奇金淋巴瘤

　　近年来，嵌合抗原受体（CAR）T细胞（CAR-T）疗法迅速发展，它在癌症治疗中显示出巨大的潜力。然而，一些局限性仍然存在，包括目前的CAR-T细胞疗法的复杂制造过程、高生产成本、较长的制备时间和潜在的安全问题。在CAR-T细胞生产中使用病毒是一个令人担忧的领域，因为这种方法的缺点包括插入突变导致的肿瘤产生风险增加。此外，对病毒DNA的特异性反应往往会阻碍CAR的表达，而且病毒制备本身经常会产生高额费用。尽管一些不使用病毒的策略，如使用转座子系统和mRNA转导，正在用来产生CAR-T细胞，但随机整合和CAR表达中断导致的CAR-T细胞同质性较低成为额外的问题。近期，一些研究表明，通过使用腺相关病毒（AAV）载体作为模板，可以应用基因组编辑技术来产生基因座特异性整合的CAR-T细胞。此外，有人提出了一种优选的非病毒策略，以产生可校正点突变和精确插入T细胞受体（TCR）的T细胞产品。

　　据这些作者的说法，他们是世界上首次在临床试验中证实非病毒的、基因特异性靶向CAR-T细胞的安全性和有效性的。通过使用非病毒的、将靶向CD19的CAR整合到PD1基因中的CAR-T细胞（PD1-19bbz CAR-T细胞），他们发现接受这些CAR-T细胞治疗的r/r B-NHL患者具有显着的安全性，只有较低的轻度细胞因子释放综合征（CRS）发生率，并且没有发生神经系统毒性。他们的临床前实验也表明不论肿瘤细胞是否较高地表达PD-L1，PD1-19bbz CAR-T细胞都能高效地清除它们。这些研究结果也与之前报道的两项临床试验一致，因而进一步证实了CRISPR-Cas9应用于T细胞治疗的安全性。与此同时，他们观察到较高的完全缓解率和持久的完全缓解。特别是在两名PD-L1高表达的r/r B-NHL患者中发现了反应（尽管后来一名患者发生了CD19-肿瘤复发）。令人惊讶的是，尽管初始的PD1-19bbz CAR-T细胞剂量（没公斤体重输注2×106个细胞）出乎意料地低，或者由于早期和仍然不成熟的制造过程导致CAR+细胞的比例很低，但是在12个月的中位观察期间，8名患者中有7人实现了完全缓解，这表明这些PD1-19bbz CAR-T细胞具有更强的杀死肿瘤细胞的效力。

　　30.Science子刊：利用TCR-T细胞靶向COL6A3蛋白的一种泛癌表位有望治疗一系列实体瘤

　　尽管过继性T细胞疗法被炒得沸沸扬扬，但要找到在不同肿瘤类型中一致性表达但在健康细胞中不表达的治疗靶标仍是一个挑战。如今，在一项新的研究中，来自美国宾夕法尼亚大学和德国Immatics生物技术公司（下称Immatics公司）的研究人员确定了一种泛癌抗原成分：COL6A3-FLNV，可以满足这两个条件。相关研究结果近期发表在Science Translational Medicine期刊上，论文标题为“Quantitative immunopeptidomics reveals a tumor stroma–specific target for T cell therapy”。

　　在这项新的研究中，这些作者指出利用T细胞受体（TCR）T细胞（TCR-T）疗法靶向他们发现的一种泛癌抗原成分时，可以减缓小鼠的癌症生长。这种泛癌抗原成分在11种不同类型的实体瘤患者的肿瘤样本中大量存在，但在健康细胞中却很少存在，这使它成为T细胞疗法的主要潜在靶标。如今，Immatics公司计划向美国食品药品管理局（FDA）申请试验性新药，希望能启动1期临床试验。

　　有了他们的靶标，这些作者着手开发能够识别该表位而不攻击其他肽的TCR。他们再次利用Immatics发现平台的数据来比较肿瘤细胞和正常细胞之间的反应性，开发出高亲和力的TCR-T细胞，并将它们注射到接受人类白血病细胞移植的小鼠体内。癌症的生长速度减慢了，而且小鼠也没有出现严重的副作用。

　　在过去的五年里，对血癌的治疗得到了极大的改善，这要归功于一种叫做CAR-T细胞疗法的新型癌症免疫疗法。这种疗法涉及在实验室中重编程从患者体内提取出的T细胞来杀死癌细胞，然后将它们输注回给患者体内，可治愈大约40%的原本无法治愈的淋巴瘤患者。但也有人出现癌症复发或对这种治疗完全没有反应。

　　为了了解这种不同反应的分子机制，在一项的研究中，来自美国布罗德研究所、丹娜法伯癌症研究院和麻省总医院的研究人员研究了接受CAR-T细胞疗法的患者的血液样本。他们发现了表明患者对这种治疗作出反应的分子标志物，还确定了可能导致癌症复发的特定类型的免疫细胞。这些研究结果有一天可能帮助医生为他们的病人选择最好的治疗方法，并帮助科学家们优化这些疗法以提高反应率。相关研究结果于2022年9月12日在线发表在Nature Medicine期刊上，论文标题为“Distinct cellular dynamics associated with response to CAR-T therapy for refractory B cell lymphoma”。

　　在这项新的研究中，这些作者比较了接受不同CAR-T细胞疗法--- axi-cel和tisa-cel---治疗的大B细胞淋巴瘤的患者的血液样本，以及这些疗法本身。这两种CAR-T细胞疗法是美国食品药品管理局（FDA）在2017年和2018年批准的第一批CAR-T细胞疗法。它们都靶向癌细胞表面的CD19蛋白，在临床上有类似的成功率。

　　这些作者利用单细胞RNA测序技术，研究了这些疗法中的CAR-T细胞如何随时间变化，时间跨度为从输注到患者血液中之前到治疗后一周。他们发现，这些细胞具有令人惊讶的不同特征。在tisa-cel治疗后，患者血液中的大多数CAR-T细胞来自于一种特殊的T细胞，它有助于免疫系统对特定抗原的记忆。与那些没有反应的患者相比，这些T细胞在对该疗法反应良好的患者中也更为丰富。axi-cel治疗导致了更多T细胞类型的混合。

　　32.Cell Metab：抑制胞啃作用可提高内源性T细胞和CAR-T细胞的抗肿瘤活性，阻止癌细胞逃避免疫检测

　　免疫系统不仅要对诸如病毒、细菌和寄生虫之类的外部入侵者，而且要对诸如癌症之类的内部威胁做出反应。然而，恶性肿瘤经常克服免疫系统的防御措施，并逃避免疫检测。在一项新的研究中，来自美国宾夕法尼亚大学等研究机构的研究人员发现了一种详细的机制，利用该机制肿瘤可以避开免疫系统和利用其力量的癌症疗法，如经过基因改造的CAR-T细胞。相关研究结果发表在2022年9月6日的Cell Metabolism期刊上，论文标题为“ATF3 and CH25H regulate effector trogocytosis and anti-tumor activities of endogenous and immunotherapeutic cytotoxic T lymphocytes”。

　　这些作者揭示了肿瘤源性因子如何刺激胞啃作用（trogocytosis）。当T细胞与癌细胞相互作用时，它们有时可以“啃咬”一小片癌细胞膜。当这一小片癌细胞膜段包括一种抗原，即癌症特有的分子时，T细胞就可能开始在自己的细胞表面呈递该抗原，使得它在其他T细胞看来像一个癌细胞。

　　此前，人们认为胞啃作用与癌症阻碍抗癌免疫的能力有关，但是Fuchs团队确定了这一机制，表明暴露于肿瘤因子的T细胞经历了基因CH25H表达水平的明显下降。众所周知，该基因参与改变细胞的脂质膜，并能抑制两个细胞膜融合在一起，而这种细胞膜融合是发生胞啃作用的必要过程。当他们把CH25H产生的一种代谢物添加回去时，他们可以阻断胞啃作用。对该途径的进一步表征帮助Fuchs团队确定了另一个参与者，即ATF3基因，它拮抗CH25H的活性。消除AFT3能阻止胞啃作用的发生，并恢复了T细胞杀死肿瘤细胞的能力。

　　这些新的见解不仅为抗癌疗法提出了新的靶标，而且可能对CAR-T细胞疗法具有直接意义。由于胞啃作用可能会损害CAR-T细胞疗法中递送的工程化T细胞的有效性，这些作者推测，阻断这种作用可以提高CAR-T细胞的性能。Fuchs说，“我们想，为什么我们不使用被巧妙地称为‘装甲CAR（armored CAR）’的方法，并在CAR-T细胞中共同表达CH25H。事实证明，这比旧的CAR-T细胞更有效。”

　　33.Cancer Cell：粘液瘤病毒和CAR-T细胞/TCR-T细胞联手可诱导癌细胞自亡，有望更有效治疗实体瘤

　　该方法涉及到两种方法的结合，这两种方法都对一些癌症显示出相当大的成功。该研究描述了溶瘤病毒疗法（一种使用抗癌病毒的技术）如何与现有的免疫治疗技术协同作用，提高免疫能力，有效地靶向和摧毁癌细胞。

　　这项新研究强调了免疫疗法与病毒疗法相结合时，能够突破癌症的抵抗力，特别是使用感染了粘液瘤病毒的CAR-T细胞或TCR-T细胞。粘液瘤病毒可以直接靶向并杀死癌细胞，但更有用的是可以诱导一种不寻常的T细胞定向细胞死亡形式，即自亡。这种形式的细胞死亡增强了T细胞诱导的其他两种程序性癌细胞死亡的形式，即细胞凋亡（apoptosis）和细胞焦亡（pyroptosis）。

　　在粘液瘤病毒介导的自亡期间，这种疗法靶向攻击的癌细胞附近的其他癌细胞也会在一种称为旁观者杀伤（bystander killing）的过程中被摧毁。这种效果可以显着提高这种双重疗法对癌细胞的积极根除效果，即使是在出了名的难以治疗的实体瘤中，也是如此。因此，这种联合使用粘液瘤病毒和免疫疗法的方法有可能将免疫系统无法检测到的“冷肿瘤”变成免疫细胞能够识别和摧毁的“热肿瘤”，从而使CAR-T细胞或TCR-T细胞进入肿瘤环境、增殖并激活。

　　虽然红斑狼疮无法治愈，而且现有的治疗方法对美国150万红斑狼疮患者中的许多人不起作用，但一项新的研究显示，一种癌症疗法可能会缓解难以治疗的红斑狼疮。相关研究结果于2022年9月15日在线发表在Nature Medicine期刊上，论文标题为“Anti-CD19 CAR T cell therapy for refractory systemic lupus erythematosus”。

　　这项小型研纳入五名患有严重红斑狼疮的人，这种疾病累及多个器官，如肾脏、心脏、肺部和关节，对标准疗法没有反应。在一次治疗大约三个月后，患者的症状得到了改善，包括器官受累的缓解和疾病相关的自身抗体的消失。更重要的是，他们不需要任何额外的治疗。

　　论文通讯作者、德国埃尔朗根-纽伦堡大学的Georg Schett博士说，“严重的[红斑狼疮]对CAR-T细胞治疗非常敏感，[患者]可以进入长期的无药物缓解期。”

　　35.Cancer Cell：重大进展！新研究开发出可以根据需要开启或关闭的VIPER CAR-T细胞，有望更加安全地治疗癌症

　　为了使开创性的CAR-T细胞疗法对患者来说风险更小，Wong及其团队正在努力构建一个内置于CAR-T细胞设计中的安全开关。在一项新的研究中，这些作者揭示了一种新型的CAR-T细胞，它们可以被开启或关闭，从而有可能在严重副作用发生之前阻止细胞激活。相关研究结果于2022年9月8日在线发表在Cancer Cell期刊上，论文标题为“High-performance multiplex drug-gated CAR circuits”。

　　他们的新系统被称为VIPER（Versatile ProtEase Regulatable） CAR-T细胞。所设计的VIPER CAR-T细胞可以通过给患者提供一种破坏细胞活性的抗病毒药物来加以控制，减少了传统CAR带来的安全问题。Wong说，“我们把它看作是这种类型疗法的下一代。”

　　在所有的CAR-T细胞中，CAR的一部分伸出细胞膜外，而另一部分位于细胞内。伸出细胞膜外的这一部分与癌症抗原结合，然后激活T细胞并摧毁癌细胞。VIPER CAR-T细胞在CAR附近插入了一个特殊的蛋白链。这些作者构建出两种不同的系统---一种是在VIPER CAR-T细胞转移回患者体内时开启，另一种是关闭。这两种系统的工作方式略有不同，但都可以通过患者服用美国食品药品管理局（FDA）批准的、通常用于治疗丙型肝炎的药物来关闭或开启。

　　论文共同第一作者、Wong实验室博士后Li Huishan说，“这是这项研究中最令人兴奋的部分，即抗病毒药物已经被FDA批准。”当给药时，这种药物分子与插入的这种蛋白链相互作用，从而在细胞中启动一系列反应，使它脱离，或激活，这取决于使用的是哪种系统。

　　近日，一篇发表在国际杂志eLife上题为“Enhancing and inhibitory motifs regulate CD4 activity”的研究报告中，来自亚利桑那大学医学院等机构的科学家们通过研究发现了机体免疫系统内在工作机理的新信息，这或许对于后期开发抵御癌症和其它疾病的新型T细胞疗法具有非常深远的意义。

　　文章中，研究人员通过分析T细胞随着时间延续进行变化或保持不变的方式，对免疫系统采取了一种独特的进化方式，他们重点对CD4的进化和功能进行了深入研究。Kuhns博士表示，本文研究或能帮助我们绘制出一张蓝图来指示CD4分子如何与T细胞受体协同作用并自然地引导T细胞；CD4分子在抗原识别和T细胞激活方面发挥着非常平等的角色。

　　相关研究发现或能帮助研究人员为CD4内部的机制描绘出更加准确的进化蓝图，从而使得T细胞疗法的版本更加强大，嵌合抗原受体（CAR）T细胞疗法如今已经被用于治疗多种类型癌症，本文中，研究人员检测了遗传工程化修饰的5个模块CAR-T细胞作为治疗1型糖尿病的可能性。

　　研究人员分析了从鱼类到人类多种不同样本体内的CD4分子，旨在探索该分子超过4亿年的进化历程，随后他们识别出了对于哺乳动物非常特殊的CD4分子的特定区域；Van Doorslaer博士说道，我们研究了这些蛋白质中的哪些氨基酸会发生改变，以及这些蛋白质中的哪些氨基酸会保持不变，这对于研究蛋白质的功能非常重要。随后研究人员发现了一种称之为基序（motifs）的保守氨基酸序列，并揭示了这些基序增强或抑制CD4分子活性的分子机制，他们设计出了携带突变基序的基因并将其引入到T细胞系统中，随后观察蛋白质的反应，其在细胞中的位置以及会与什么发生相互作用，随后还观察到了其如何影响信号事件和结果；结果发现，不同的基序组合会导致不同程度的上调和下调。

　　37.JAMA Oncol：检测血液中的NfL蛋白水平可预测哪些癌症患者在接受CAR-T细胞治疗后更可能出现神经毒性

　　基于细胞的免疫疗法--- CAR-T细胞疗法---已经彻底改变了对几种癌症的治疗。该疗法使用经过基因改造的T细胞来靶向和攻击某些类型的白血病和淋巴瘤。虽然它可以消除一些本来会死于癌症的患者体内的癌症，但它也伴随着一系列副作用的风险，其中的一些副作用会影响大脑功能，甚至可能危及生命。

　　这项新的研究可能帮助医生预测这些威胁生命的副作用，并使他们能够在患者接受CAR-T细胞治疗的早期开始给予减少神经毒性的治疗。它还为开发在CAR-T细胞治疗开始前预防这些副作用或降低其风险的方法打开了大门。

　　在这项新的研究中，这些作者分析了28份治疗前和治疗后的骨髓样本，这些患者在Cohen及其同事们领导的先前报道的I期临床试验中对靶向BCMA的 CAR-T细胞疗法有临床反应。他们发现在无进展生存期较长的患者中，治疗后骨髓中T细胞的比例增加，而骨髓细胞的比例下降。这些变化在无进展生存期较短的患者中没有观察到。Dhodapkar建议，较高比例的骨髓细胞可能通过促进癌症生长和/或抑制抗肿瘤免疫反应而促成了这些患者的癌症复发。

　　这些作者还发现，来自无进展生存期较长的患者的治疗后CAR-T细胞（即表达CAR的T细胞）和非CAR T细胞（即不表达CAR的T细胞）具有明显的基因组特征，与无进展生存期较短的患者相比，免疫检查点基因和其他与T细胞衰竭相关的基因表达较低。此外，来自无进展生存期较长的患者的T细胞中与骨髓保留有关的基因表达较高。

　　基线特征也与无进展生存期有关：在来自无进展生存期较长的患者的治疗前骨髓样本中观察到更大的T细胞受体多样性，更高的干扰素反应基因和成熟血浆基因的肿瘤中表达，以及与上皮-间质转化（epithelial-to-mesenchymal transition, EMT）有关的基因的肿瘤中表达较低。

　　在这项新的研究中，这些作者分析了185名26岁或以下接受tisagenlecleucel治疗的复发或难治性B-ALL患者一年后的总生存率、无事件生存率和无复发生存率。他们发现与接受较低剂量（0至130万个CAR-T细胞/公斤）的患者相比，接受批准范围内较高剂量（240万至510万个CAR-T细胞/公斤）的患者在所有三项指标上的存活率都明显较高。在最高剂量组中，86%的患者在一年后仍然生存，而最低剂量组中，这一数字为59%。这些作者没有观察到任何毒性增加的迹象或更高剂量的安全问题。

　　这些研究结果表明给送批准范围内较高剂量的tisagenlecleucel可能有助于获得更有效的长期反应，而不会提高毒性风险。Schultz博士说，“很多努力都集中在下一代CAR-T细胞疗法的复杂设计和开发上。这项新的研究旨在探索使用我们目前批准的tisagenlecleucel的临床操纵是否能在该领域取得渐进式的进步。

　　肝细胞癌（HCC）是全球最常见的癌症之一，其过继性免疫疗法值得研究。CD133是一种癌症干细胞（CSC）抗原，与glypican-3（GPC3）一起已被证明在HCC细胞中高度表达，并且它们可作为作产生嵌合抗原受体（CAR）T细胞的靶标。但在CAR T细胞治疗中存在“脱靶”毒性，存在低转染疗效和抗肿瘤能力弱等局限性。

　　近段时间来自中国复旦大学附属中山医院的一个研究团队针对一种非病毒mcDNA介导的双特异性CAR T细胞进行了研究，旨在研究其抑制肿瘤增殖能力。

　　本研究从健康供体获得外周血，通过密度梯度离心分离T细胞。研究人员使用电穿孔系统将抗CD133和抗GPC3单链片段变量（scFv）结构作为靶基因递送到T细胞中。细胞膜由瞬时电流效应打开，靶基因通过非病毒微圆DNA（mcDNA）载体递送到细胞中。采用流式细胞术和蛋白质印迹法检测两种scFv是否同时转染以及该双特异性CAR-T细胞生成方法的转染功效。再通过CCK-8测定和HCC异种移植小鼠模型分别检测了CAR T细胞的体外和体内肿瘤抑制功效。同时含有CD133和GPC3抗原识别位点的CoG133-CAR T细胞是效应细胞。CD133-CAR T细胞和GPC3-CAR T细胞定义为单靶向对照组，正常T和模拟T细胞定义为空白对照组。

　　mcDNA载体适应两个成功转染的靶基因结构以产生双特异性CAR T细胞。基因水平和蛋白质水平的检测方法证实，CoG133-CAR T细胞具有较强的转染效率，并表现出CD133和GPC3的抗原结合能力。与单靶点CAR T细胞或对照T细胞相比，CoG133-CAR T细胞在体外对CD133和GPC3双阳性HCC细胞系和体内HCC异种移植小鼠具有增强的消除功效。苏木精和曙红（H&E）染色表明CoG133-CAR T细胞和主要器官上不存在致命的“脱靶”组合。

　　该研究表明，通过非病毒mcDNA载体制备双特异性CAR T细胞具有更高的效率和安全性。CoG133-CAR T细胞通过双重抗原识别和内部激活增强肿瘤抑制能力。它为肝细胞癌（甚至是实体瘤）的CAR-T治疗提供了一种创新策略。

　　41.JCI：科学家开发出一种能确定CAR-T免疫疗法成功的新技术 或有望改进人类淋巴瘤的治疗

　　在人类抗癌战争中，最关键的战斗之一就是在细胞水平上进行的，因为来自免疫系统的T细胞能在实验室中被改变从而攻击癌细胞，这种称之为嵌合抗原受体T细胞疗法（CAR-T细胞疗法）的免疫疗法就成为了挽救癌症患者的一种疗法，其能成功控制肿瘤十年甚至更长时间。近日，一篇发表在国际杂志Journal of Clinical Investigation上题为“Multidimensional single-cell analysis identifies a role for CD2-CD58 interactions in clinical antitumor T cell responses”的研究报告中，来自休斯顿大学等机构的科学家们通过研究发现了一种新方法，其或能帮助确定哪些患者可能会对CAR-T细胞疗法产生反应，从而就能节省治疗人类淋巴瘤的时间，淋巴瘤对这类免疫疗法的反应最为强烈，这或许就能作为非常有价值的研究结果，因为并非所有的患者都会对CAR-T细胞疗法产生反应，而且有些患者还会经历严重的副作用。

　　为了确定最佳的患者治疗结局，医学博士Navin Varadarajan等人研究了T细胞和肿瘤细胞之间的动态相互作用，这一研究发现揭示了癌细胞表面名为CD58的配体分子与T细胞上名为CD2的蛋白之间的关联，其相互交流沟通或能激活CD2并使其转变为癌细胞杀手。Varadarajan说道，作为CD2的配体，CD58会在对CAR-T细胞疗法反应较好的淋巴瘤患者的肿瘤中高水平表达，为此我们就发现，T细胞上的CD2或许与细胞的定向迁移有关，而且T细胞上的CD2与淋巴瘤细胞上的CD58之间的相互作用或许会加速杀伤和连续性的杀伤性作用。

　　这篇研究报告中，研究人员使用TIMING方法（纳米孔网格的延时成像显微技术，Timelapse Imaging Microscopy In Nanowell Grids）剖析了构成患者输注产品和肿瘤之间的动态相互作用，该方法是由Varadarajan的实验室所开发的，其是一种高通量的单细胞技术，能将人工智能与纳米孔成像平台相结合，同时评估单细胞移动、激活、相互作用、杀伤性和生存的状况。通过分析T细胞和肿瘤细胞之间数以千计的单一互动机制，研究人员识别出了CD2和CD58之间的重要相互作用，为了将这一研究结果转化为临床，研究人员对患者开始治疗前所获得的肿瘤进行染色分析，研究者指出，相比肿瘤中并未表达CD58的患者而言，肿瘤组织中表达CD58的患者或许对CAR-T细胞疗法产生强烈的反应。