關(guān)注癌癥治療的讀者朋友可能大多聽(tīng)說(shuō)過(guò)CAR-T細胞,這是近年的一項突破性免疫療法,在血液腫瘤的治療上已表現出良好的效果。而艾滋病,是由HIV病毒引起的免疫缺陷綜合征,目前主要通過(guò)多種抗病毒 藥物的“雞尾酒療法”,把體內病毒量控制在較低水平。在癌癥領(lǐng)域取得成功的細胞療法,也能在艾滋病治療領(lǐng)域大顯身手嗎?
《科學(xué)》子刊Science Translational Medicine最近上線(xiàn)的一篇論文中,一支產(chǎn)研結合的科學(xué)團隊展示了他們設計的一種新型CAR-T細胞,在人源小鼠模型中,可以將受HIV感染的細胞近乎清除!這一令人振奮的結果展示了用增強免疫療法治療艾滋病的潛在前景。
其實(shí),用CAR-T細胞治療艾滋病的設想由來(lái)已久。從CAR-T細胞的原理來(lái)講,這是一種經(jīng)過(guò)基因工程改造的T淋巴細胞,導入的基因可以編碼特定的嵌合抗原受體(CAR),識別腫瘤細胞表面的標志物,進(jìn)而將其消滅。像目前已獲FDA批準上市的兩款CAR-T細胞,就是靶向腫瘤細胞的表面抗原CD19。
受HIV感染的免疫細胞同樣有其表面特征,主要是CD4分子。因此,有科學(xué)家想到,制造出以CD4受體為靶點(diǎn)的CAR-T細胞,可以清除受感染的免疫細胞。
然而,過(guò)去的嘗試失敗了。在兇猛而狡猾的病毒面前,直接基于CD4的工程改造T細胞也“淪陷”了。20世紀90年代末,加州大學(xué)洛杉磯分校的Steven Deeks醫生首次嘗試了CAR-T細胞的抗HIV測試,沒(méi)能獲得預期的效果。
時(shí)過(guò)境遷,研究艾滋病和HIV的科學(xué)家并未放棄。伴隨著(zhù)CAR-T細胞在癌癥領(lǐng)域取得的進(jìn)步,抗艾滋病領(lǐng)域希望“把癌癥中學(xué)到的東西搬回HIV領(lǐng)域,完成閉環(huán)”,Deeks醫生說(shuō)。
在這項新研究中,阿爾伯特·愛(ài)因斯坦醫學(xué)院(Albert Einstein College of Medicine)、匹茲堡大學(xué)(University of Pittsburgh)的科研人員與專(zhuān)注于為基因療法和細胞療法設計慢病毒載體的Lentigen公司合作,設計出一種更復雜的新型CAR-T細胞,將其命名為duoCAR-T細胞。
與癌癥治療表達一種表面受體的CAR-T細胞不同,這種新型CAR-T細胞可以同時(shí)表達兩種CAR分子,針對HIV表面特異性蛋白的多個(gè)區域。
具體來(lái)說(shuō),HIV在攻擊人體CD4+免疫細胞時(shí),其包膜糖蛋白gp120和gp41是感染的關(guān)鍵蛋白。而duoCAR-T細胞表達的CAR分子,分別靶向gp120的兩個(gè)結合位點(diǎn)和gp41的一個(gè)結構域,進(jìn)而識別和清除受感染的細胞。在體外實(shí)驗中,duoCAR-T細胞對HIV感染細胞的清除率可以達到99%的效果。
接下來(lái),研究人員在實(shí)驗動(dòng)物身上檢驗了這種新型CAR-T細胞的效果。研究者將感染了不同HIV病毒株的人類(lèi)細胞注射到小鼠體內,其中一些病毒株已對現有療法產(chǎn)生耐藥性。幾乎與此同時(shí),一些小鼠接受了duoCAR-T細胞的輸注。
經(jīng)過(guò)一周的治療,研究人員提取實(shí)驗小鼠的脾 臟進(jìn)行檢查,發(fā)現5/6的小鼠中已經(jīng)檢測不到病毒的DNA,平均病毒水平下降97%。
此外,過(guò)去CAR-T細胞本身易受HIV感染的問(wèn)題也沒(méi)有出現。在治療30天后檢查小鼠,對照組輸注的CD4 CAR-T細胞幾乎已經(jīng)被病毒耗盡,而新型duoCAR-T細胞能夠抵擋HIV感染。研究人員認為,由于duoCAR-T細胞可以持續存在,它們將有長(cháng)期抑制HIV的能力。
這項CAR-T細胞治療HIV感染的研究得到了科學(xué)界很多人的關(guān)注,《科學(xué)》也為此發(fā)文評論。但正如評論所言,目前的結果只是動(dòng)物實(shí)驗,是否在人體中起作用,以及對人體是否安全,這些問(wèn)題都還需要后續研究。
在CAR-T細胞用于治療癌癥患者時(shí),有些情況下,由于免疫系統,患者的器官會(huì )受到破壞。而對于已經(jīng)服藥將病毒載量控制在較低水平的HIV感染者來(lái)說(shuō),強化的免疫細胞或引起強烈的細胞因子風(fēng)暴,是值得注意的問(wèn)題。
據這項研究的共同通訊作者Boro Dropuli?教授介紹,他們將于2020年初在美國開(kāi)展臨床試驗。我們期待科學(xué)家在不懈的抗艾之路上取得更大的進(jìn)步,幫助達成治愈艾滋病、終止艾滋病傳播的最終目標。
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