最近有消息傳出,CAR-T療法可能即將在中國獲批上市,價格可能或達百萬人民幣。
CAR-T的價格這么貴,其中的一個原因是它無法大規模制造。為了避免排異反應,目前主流的CAR-T療法都需要使用患者自己的T細胞,將其分離改造,加上用于識別腫瘤細胞的嵌合抗原受體(CAR)后,再輸回體內用于治療。
近日,約翰霍普金斯大學的Zhou Shibin團隊創造了一種新的免疫治療方法,不需要從體內分離T細胞,而是使用一種雙特異性抗體,一頭識別腫瘤細胞,另一頭識別并激活T細胞,直接帶著人體內的T細胞追殺癌細胞。
根據不同腫瘤的特點,研究人員一共設計制造了3種不同的雙特異性抗體,分別用于治療T細胞腫瘤[1]、TP53突變的腫瘤[2]和RAS突變的腫瘤[3]。
雙特異性抗體(紅色箭頭)引導T細胞攻擊腫瘤細胞
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攻克CAR-T治不了的T細胞腫瘤
說起淋巴系統腫瘤,這是CAR-T的絕對主場。通過靶向CD19、CD20等B細胞譜系特有的標志物,CAR-T對占大多數的B細胞腫瘤都有很好的療效。不過,還有大約15%的非霍奇金淋巴瘤和20%的急性淋巴細胞白血病是T細胞引起的[4-5],對這些占少數的T細胞腫瘤,CAR-T就有點無可奈何了。
CAR-T在治療B細胞腫瘤時,除了惡性的B細胞,正常的B細胞也會一并清除,造成患者的B細胞缺陷。但好在,成熟的漿細胞不表達CD19和CD20分子,患者在CAR-T治療后依然能保有一定的體液免疫,不會造成嚴重的免疫缺陷。而類似的方法要是用于T細胞腫瘤,就會導致不可接受的免疫抑制。
為了避免這個問題,治療T細胞腫瘤必須要靶向T細胞腫瘤所特有,而正常T細胞沒有的標志物,比如說特定的T細胞受體(TCR)。
在T細胞發育過程中,TCR的基因會發生隨機的重排,以應對可能遇到的各種抗原,一個人的體內大約存在一億種不同的TCR。而T細胞的惡性腫瘤,最初都來自同一個癌變的T細胞,具有相同的TCR。靶向這一種TCR就能清楚患者體內所有的腫瘤細胞,而不對免疫力產生過多影響。
但用CAR-T來靶向特定TCR的話,T細胞這部分要從患者身體上分離擴增,CAR這部分也要根據患者體內的腫瘤來設計,成本可就太高了。而使用雙特異性抗體,只需要制備針對特定TCR的抗體,再將其和具有激活作用的CD3抗體融合在一起,就能帶著患者體內的T細胞去獵捕腫瘤細胞了。
為了檢驗雙特異性抗體的治療效果,研究人給小鼠移植了帶有應該標記的惡性T細胞。在小鼠體內,兩種靶向特定TCR的雙特異性抗體都迅速清除惡性T細胞,顯著延長了小鼠的生存期。
靶向特定TCR的雙特異性抗體迅速清除小鼠體內腫瘤(中),而無關抗體(左)和敲除腫瘤TCR(右)都使腫瘤未被清除
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靶向腫瘤中最多的TP53突變
近些年來,靶向治療徹底改變了癌癥患者的治療,HER2抑制劑、酪氨酸激酶抑制劑等靶向藥大大改變了相應患者的預后。不過目前的靶向藥都是靶向被異常激活的癌基因,通過抗體或小分子抑制劑去抑制相應致癌蛋白的功能。而對于發生失活突變的抑癌基因,很難通過靶向藥恢復它的功能。
不巧的是,腫瘤中最常見的基因突變——TP53突變,就是一種抑癌基因的失活突變。在各種癌癥中,TP53突變的發生率在38%~50%不等[6]。TP53突變雖然很難用傳統方法去靶向,但卻可以把突變的TP53作為一個標志物,用來引導免疫系統的攻擊。
TP53突變中,最常見的是R175H突變[7],也就是175位的精氨酸突變成了組氨酸。在一些人中,這一突變正好會被HLA分子呈遞到細胞表面。
研究人員就針對這一突變肽-HLA復合物制造了雙特異性抗體,抗體的另一端同樣是靶向T細胞上的CD3分子。在小鼠體內,這一雙特異性抗體有效地讓TP53突變的腫瘤消退了。
雙特異性抗體使攜帶TP53突變的腫瘤消退
3
“不可成藥”的RAS也能靶向
RAS是人類發現的第一個癌基因,分布也十分廣泛,大約25%的腫瘤中存在RAS基因家族(KRAS、HRAS和NRAS)的突變[8]。雖然RAS突變發現早分布廣,但長期以來一直沒有針對RAS的靶向藥。直到最近,第一種KRASG12C靶向藥sotorasib才誕生出來。
RAS中,G12V和Q61L是兩種常見突變[9]。研究發現,這兩個突變肽段可以被加工呈遞到細胞表面,但抗原密度極低。這就對抗體的親和力提出了很高的要求。為此,研究人員使用噬菌體展示技術篩選出了對這些抗原肽親和力很高的雙特異性抗體。
在體外試驗中,這些高親和力的雙特異性抗體缺失可以識別具有相應RAS突變的癌細胞,并引導T細胞將其殺死。在小鼠試驗中,這一雙特異性抗體也顯著延緩了一種白血病細胞的生長。
雙特異性抗體延緩了白血病細胞HL-60的生長
參考文獻:
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[2]. Hsiue E H C,Wright K M, Douglass J, et al. Targeting a neoantigen derived from a commonTP53 mutation[J]. Science, 2021, 371(6533).
[3]. Douglass J,Hsiue E H C, Mog B J, et al. Bispecific antibodies targeting mutant RASneoantigens[J]. Science Immunology, 2021, 6(57).
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[5]. Dores G M,Devesa S S, Curtis R E, et al. Acute leukemia incidence and patient survivalamong children and adults in the United States, 2001-2007[J]. Blood, 2012,119(1): 34-43.
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[8]. Hobbs G A, Der CJ, Rossman K L. RAS isoforms and mutations in cancer at a glance[J]. Journal ofcell science, 2016, 129(7): 1287-1292.
[9]. Prior I A, LewisP D, Mattos C. A comprehensive survey of Ras mutations in cancer[J]. Cancerresearch, 2012, 72(10): 2457-2467.
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