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为解决 CAR-T 疗法成本高昂等问题,研究人员开展了利用非病毒睡美人(SB)转座子制备靶向 CD19 的 CAR-T 细胞(TranspoCART19 细胞)的研究。结果显示,该细胞体外和体内抗肿瘤疗效与传统慢病毒载体制备的 CAR-T 细胞相似,且安全性良好,这为 CAR-T 细胞疗法提供了更经济有效的方案。
近年来,癌症治疗领域取得了诸多突破,其中免疫疗法中的嵌合抗原受体 T 细胞(CAR-T 细胞)疗法备受瞩目。CAR-T 细胞疗法就像给 T 细胞装上了精准导航的 “导弹”,能够识别并攻击癌细胞,在治疗血液系统恶性肿瘤方面效果显著,像 B 细胞白血病、淋巴瘤和多发性骨髓瘤等疾病,已经有多种 CAR-T 细胞产品获批上市。然而,这一疗法并非完美无缺,目前其高昂的成本成为了广泛应用的 “拦路虎”。CAR-T 细胞的制备大多依赖整合病毒载体进行基因工程改造,生产这些病毒载体不仅过程复杂,而且成本极高,这使得国家卫生系统在面对大量患者时压力巨大。此外,病毒载体还存在恶性转化的潜在风险,这也让科研人员忧心忡忡。为了解决这些问题,来自西班牙和德国等多地研究机构的研究人员开展了一项重要研究,相关成果发表在《Molecular Therapy Methods 》杂志上。
研究人员为了找到更安全、经济且有效的 CAR-T 细胞制备方法,将目光投向了非病毒载体 —— 睡美人(SB)转座子系统。他们以 CD19 为关键靶点,制备出了一种名为 TranspoCART19 的细胞产品,这是一种融合了截断版人表皮生长因子受体(hEGFRt)作为报告基因和安全开关的 4 - 1BB 第二代 CAR-T 细胞。
在研究过程中,研究人员使用了多种关键技术方法。样本队列来源于健康供体(HDs)和患有 B 血液系统恶性肿瘤的患者。细胞系培养用于后续实验,通过密度梯度离心等方法分离细胞,利用电穿孔技术将 SB 转座子系统导入细胞,借助流式细胞术对细胞进行表型和功能分析,运用数字液滴 PCR(ddPCR)测定载体拷贝数(VCN),通过整合位点分析(ISA)研究转座子在基因组中的插入情况,还进行了体内实验评估细胞的抗肿瘤效果和安全性。
研究结果如下:
- TranspoCART19 细胞生产的优化:研究人员对 TranspoCART19 细胞的生产条件进行了优化。他们评估了不同的电穿孔系统,最终选择了 MaxCyte ExPERT GTx 系统,因为该系统转染率更高且变异性更低。同时,确定了每106个细胞使用 0.5mg 微型环(MC)和 0.5mg SB100X mRNA 的最佳比例,此比例能保证较高转染效率的同时,不影响细胞活力和回收率。此外,添加细胞因子(IL - 7 和 IL - 15)可显著促进细胞扩增,且不影响 CAR+细胞的比例。
- TranspoCART19 细胞的表型和功能特征:对 TranspoCART19 细胞进行表型和功能鉴定时发现,健康供体和患者来源的细胞在扩增倍数和 CAR-T 细胞比例上无显著差异。总体上,CD4+群体中的 CAR-T 细胞比例略高于 CD8+细胞。患者来源的 TranspoCART19 细胞具有更分化的表型,效应记忆 T 细胞比例更高。功能研究表明,TranspoCART19 细胞对 CD19+肿瘤细胞具有高效且特异性的细胞毒性,并且仅在与 CD19 表达肿瘤细胞共培养时才产生促炎细胞因子。在体内实验中,TranspoCART19 细胞显著提高了荷瘤小鼠的生存率,与慢病毒载体(LV)制备的 CAR-T 细胞疗效相似。
- 临床级 TranspoCART19 细胞的制造和表征:研究人员在两个不同实验室进行了临床级 TranspoCART19 细胞的放大生产和验证。从健康供体的新鲜样本出发,按照优化条件进行生产,结果显示两个实验室的细胞生长、扩增速率以及 CAR-T 细胞比例和表型特征相似。最终的产品符合所有临床应用的放行标准,细胞活力高、无菌、无内毒素和支原体污染。
- TranspoCART19 细胞的安全性分析:安全性分析是研究的重要部分。结果显示,TranspoCART19 细胞产品的 VCN 平均值为 5.16 拷贝 / 细胞,低于 15 拷贝 / 细胞的限制标准。其转座子插入呈现接近随机的分布,在癌症相关基因和外显子中的富集程度较低,且在基因组安全港(GSH)位点的整合比例显著高于 LV 制备的 CAR-T 细胞。此外,最终产品中不含转座酶蛋白和非整合的 MC。hEGFRt 作为安全开关,在给予西妥昔单抗后能有效清除体内的 CAR-T 细胞。生物分布研究表明,TranspoCART19 细胞主要分布在造血器官,无性别差异。
综上所述,研究人员成功优化了一种成本效益高且可重复性的 GMP 级 TranspoCART19 细胞制造工艺。这种细胞不仅具有完全的功能特性和抗肿瘤疗效,还具备良好的安全性。该研究成果为 CAR-T 细胞疗法提供了一种新的选择,有望降低治疗成本,推动 CAR-T 细胞疗法在临床中的更广泛应用。目前,基于这些研究结果,一项评估 TranspoCART19 细胞治疗复发 / 难治性淋巴瘤可行性、安全性和抗肿瘤疗效的临床试验(NCT06378190)正在进行中,这无疑为众多癌症患者带来了新的希望。