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敲除这个表观遗传基因,,,,,显著改善CAR-T细胞治疗效果
2023/11/29

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2023年的科学突破奖和引文桂冠奖都授予了在CAR-T细胞疗法中作为开创性事情的 Carl June教授和Michel Sadelain教授,,,,,这也让他们成为热门的诺奖候选人 。。。

在纪念斯隆凯特琳癌症中心事情时代,,,,,Michel Sadelain开发了一种新要领,,,,,使用病毒载体对人类T细胞举行基因重组,,,,,让T细胞表达出特定的抗原受体,,,,,从而靶向癌细胞 。。。这些研究为厥后的CAR-T细胞疗法涤讪了基础 。。。

2012年,,,,,Carl June团队使用CAR-T细胞疗法乐成治愈了一位名为Emily的急性白血病复发的小女孩 。。。2017年,,,,,FDA批准了第一款CAR-T细胞疗法上市,,,,,现在,,,,,已有6CAR-T细胞疗法获得FDA批准上市,,,,,尚有数百项正在举行临床试验 。。。

CAR-T细胞疗法是一种所谓的“活细胞药物”,,,,,是把病人的T细胞在体外通过生物工程刷新,,,,,使其识别肿瘤细胞外貌的抗原,,,,,然后把这些细胞输回病人体内,,,,,抵达识别、杀死癌细胞的效果 。。。CAR-T细胞疗法的泛起改变了癌症治疗名堂,,,,,在血液肿瘤中展现出古板疗法无可相比的治疗效果 。。。

2023117日,,,,,纪念斯隆凯特琳癌症中心的Michel Sadelain团队在癌症领域顶刊 Cancer Discovery 上揭晓了题为Disruption of SUV39H1-mediated H3K9 methylation sustains CAR T cell function 的研究论文 。。。

这项研究批注,,,,,只需破损CAR-T细胞中的单个基因——SUV39H1,,,,,就足以让CAR-T细胞更强盛,,,,,增进CAR-T细胞扩增,,,,,避免其耗竭,,,,,资助它们更长时间地对抗肿瘤,,,,,避免肿瘤复发 。。。这也提醒了我们,,,,,CAR-T细胞的表观遗传编程具有平衡其功效和长期性的潜力,,,,,可用于改善过继细胞疗法 。。。

论文配合第一作者Nayan Jain博士体现,,,,,若是可以通过破损单个基因来资助CAR-T细胞维持其功效,,,,,这将带来普遍的治疗益处 。。。许多癌症患者在接受CAR-T细胞治疗之前已经接受了多种化疗,,,,,这导致他们的T细胞被耗尽,,,,,因此难以增殖和有用地对抗癌症 。。。而这项研究开发的新要领只需要更少的CAR-T细胞,,,,,可以扩大切合这种治疗条件的癌症患者群体,,,,,还还可以提高对患者的治疗效果 。。。

论文配合第一作者赵泽国博士体现,,,,,通过这种新要领,,,,,在延伸CAR-T细胞寿命的同时,,,,,还能坚持其肿瘤杀伤能力,,,,,因此我们可以使用更低的剂量来治疗患者,,,,,这可能会镌汰细胞因子释放综合征(CRS)的泛起 。。。

在治疗历程中,,,,,CAR-T细胞会随着时间的推移而失去功效,,,,,这种被称为T细胞耗竭(T cell exhaustion)的征象,,,,,一直是CAR-T细胞治疗面临的主要障碍 。。。这会导致CAR-T细胞在短期内有用 。。。

30年前,,,,,Michel Sadelain 教授首次设计了T细胞,,,,,并一直致力于刷新CAR-T细胞 。。。他和团队的早期研究批注,,,,,当T细胞中的某些基因被关闭时,,,,,T细胞会随即爆发耗竭,,,,,是什么关闭了这些基因 ???谜底是——细胞的表观遗传学 。。。

我们可以把表观遗传学比喻成DNA上的调光开关,,,,,调光开关在不改变灯具的情形下改变灯灼烁度 。。。同样的,,,,,表观遗传学可以在不改变DNA序列的情形下,,,,,改变基因表达水平 。。。

许多表观遗传学转变的爆发是由于DNA在细胞核中的包装方法 。。。在染色体中,,,,,DNA双链被称为组卵白的卵白质包裹着,,,,,在DNA和卵白质细密包装的区域,,,,,基因是不可会见的,,,,,也无法启动表达 。。。

SUV39H1是一种H3K9甲基转移酶,,,,,介导H3K9甲基化,,,,,从而抑制多个基因的表达 。。。研究团队以为,,,,,与其试图改变所有这些被抑制的基因的表达,,,,,不如专注于破损SUV39H1,,,,,从而同时微调被其抑制的多个基因的表达,,,,,以增强T细胞功效 。。。

研究团队使用CRISPR-Cas9基因编辑手艺敲除了人类CAR-T细胞中的SUV39H1基因,,,,,然后将这些基因编辑过的CAR-T细胞输入移植了人类白血病细胞或前线腺癌细胞的小鼠体内 。。。效果显示,,,,,关于这两种癌症,,,,,基因编辑过的CAR-T细胞能够维持它们的功效而不会耗竭,,,,,从而导致肿瘤的完全消除 。。。相比之下,,,,,未经基因编辑的CAR-T细胞治疗的肿瘤小鼠模子未能存活 。。。

别的,,,,,为了验证基因编辑过的CAR-T细胞的长期性,,,,,研究团队将治疗后的小鼠袒露于新的肿瘤,,,,,效果显示,,,,,敲除SUV39H1基因的CAR-T细胞能够避免肿瘤复发 。。。

这项在小鼠模子上举行的临床前研究证实晰敲除SUV39H1基因的CAR-T细胞不但具有更强、更长期的抗肿瘤效果,,,,,并且未发明严重副作用 。。。别的,,,,,研究团队已将该手艺授权给了生物手艺公司Mnemo Therapeutics,,,,,以推进基于这项研究的临床试验 。。。


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