许多类型的癌症难以治疗,原因在于肿瘤细胞能够逃避免疫系统的监视。CAR-T细胞(嵌合抗原受体T细胞)提供了一种创新方案,通过对患者自身免疫细胞的改造,实现对癌细胞的精准打击,因此被形象地称为“活体药物”。
CAR-T细胞的原理
CAR-T细胞是从患者自身体内提取的T淋巴细胞,在实验室中通过基因改造使其能够识别并攻击癌细胞。具体来说,研究者在T细胞表面加入一种人工受体——嵌合抗原受体(Chimeric Antigen Receptor, CAR),类似于一个“传感器”,可以将癌细胞标记出来。改造后的细胞再回输至患者体内,像活体药物一样发挥治疗作用。
目前,CAR-T细胞在血液系统恶性肿瘤(如白血病和淋巴瘤)中已有一定疗效,但在实际应用中仍存在局限:部分细胞在体内失去活力,或一开始就对癌细胞的攻击力不足。
CeMM和维也纳医科大学的新研究
奥地利科学院CeMM分子医学研究中心和维也纳医科大学的研究团队开发了一种新方法,可以有针对性地增强CAR-T细胞的功能。
Cellfie平台:系统改造与测试
研究团队利用名为Cellfie的研究平台,对CAR-T细胞的基因进行精准修改和测试,以寻找能够让细胞更强大、更持久、更有效攻击癌细胞的基因改造方案。Cellfie不仅可以单独修改基因,还能测试基因组合和精确的DNA变化。这种系统化方法有望将CAR-T技术应用于实体肿瘤、自动免疫疾病和再生医学等领域。
靶向RHOG基因提高治疗效果
研究发现,关闭RHOG基因可以显著增强CAR-T细胞对白血病的治疗效果。RHOG在免疫细胞中主要调控细胞运动和信号传递,但在CAR-T细胞中,它反而削弱了抗癌作用。研究者使用CRISPR技术对RHOG进行靶向敲除,从而显著提升CAR-T细胞的治疗潜力。
正如研究合作者、CeMM博士生Eugenia Pankevich所说:“RHOG是一个典型例子,它在免疫系统中有重要功能,但却降低了CAR-T细胞的疗效。通过CRISPR敲除该基因,我们显著增强了CAR-T细胞的治疗潜力。”
RHOG与FAS基因的协同作用
更令人振奋的是,当同时敲除RHOG和FAS两个基因时,CAR-T细胞表现出更强的增殖能力、更长的活性,并且相互自毁的情况减少。FAS基因通常控制细胞自我凋亡。研究中,这一组合在小鼠模型中成功治愈了侵袭性白血病。CeMM科学家Cosmas Arnold表示:“这一方法让CAR-T细胞更加持久和高效,对治疗效果有显著提升。”
Paul Datlinger,研究共同负责人,也指出:“我们的平台能够同时测试数千种基因改造,找出哪些改动能让CAR-T细胞更强、更有效、或不易疲劳。”
研究成果
这项题为《Systematic discovery of CRISPR-boosted CAR T cell immunotherapies》的研究,由CeMM和维也纳医科大学共同完成,并发表在国际顶级学术期刊《Nature》上,为CAR-T细胞的优化和癌症治疗提供了新的科学依据。