综述:CD7 CAR-T疗法:当前进展、改进与面临的困境

《Blood Science》:CD7 CAR-T therapy: current developments, improvements, and dilemmas

【字体: 时间:2025年09月29日 来源:Blood Science

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  CD7 CAR-T细胞疗法是治疗复发/难治性T细胞白血病和部分急性髓系白血病的新兴免疫疗法,通过基因编辑技术如CRISPR/Cas9和碱基编辑解决异体治疗中的fratricide和GVHD问题,但需克服细胞缺乏症和长期存活挑战,未来或通过iPSCs和CAR-NK细胞实现通用疗法。

  CD7 CAR-T细胞疗法作为一种突破性的免疫治疗手段,近年来在治疗复发或难治性(r/r)血液肿瘤领域取得了显著进展。尤其在B细胞来源的恶性肿瘤中,CD7 CAR-T疗法已展现出良好的临床疗效,为相关疾病的治疗提供了新的希望。然而,在T细胞白血病或淋巴瘤等T细胞来源的肿瘤治疗中,CD7 CAR-T疗法的临床应用仍面临诸多挑战。尽管如此,CD7作为T细胞急性淋巴细胞白血病/淋巴母细胞淋巴瘤(T-ALL/LBL)和急性髓系白血病(AML)的潜在治疗靶点,其在CD7阳性r/r T-ALL/LBL和r/r AML患者中的应用前景仍然十分广阔。

在CAR-T疗法中,根据供体来源的不同,可以分为自体(autologous)和异体(allogeneic)两种类型。自体CAR-T细胞来源于患者自身的T细胞,经过基因改造后重新注入体内。这类疗法的优势在于不会引发移植物抗宿主病(GVHD)或宿主抗移植物反应(HVGR),安全性相对较高。然而,自体CAR-T细胞的制备过程复杂,耗时较长,且成本较高,限制了其在某些特定患者群体中的应用。相比之下,异体CAR-T细胞来源于健康供体,具有生产成本低、质量稳定、可快速应用于病情进展迅速的患者等优点,但同时也面临GVHD、HVGR和T细胞自身攻击(fratricide)等挑战。

目前,已有多个临床试验对CD7 CAR-T细胞疗法进行了深入研究。其中,一些研究采用了CRISPR/Cas9等基因编辑技术,通过敲除CD7和T细胞受体α链(TRAC)基因,有效降低了 fratricide 和 GVHD 的发生率。例如,Cooper 等人的研究中,利用CRISPR/Cas9技术构建的 fratricide-resistant CD7 CAR-T细胞在T-ALL细胞系和原代T-ALL细胞中表现出显著的抗肿瘤活性。Li 等人开发的GC027疗法,通过CRISPR/Cas9敲除TRAC和CD7基因,进一步增强了CAR-T细胞的安全性和有效性。在一项针对12名r/r T-ALL患者的临床试验中,GC027疗法达到了91.7%的完全缓解(CR)率,显示出其在治疗中的潜力。

与此同时,基于碱基编辑(base editing)技术的CD7 CAR-T细胞疗法也逐渐成为研究热点。与CRISPR/Cas9不同,碱基编辑技术通过单碱基对的精准修改,避免了双链断裂(DSBs)带来的潜在基因组不稳定风险。例如,Chiesa 等人开发的BE-CAR7疗法,通过碱基编辑技术敲除了TRBC、CD7和CD52基因,有效防止了GVHD和HVGR的发生。在一项针对3名r/r T-ALL患者的临床试验中,BE-CAR7疗法实现了100%的完全缓解,且未出现严重的不良反应,为未来CD7 CAR-T细胞的标准化生产提供了新思路。

此外,一些研究尝试通过蛋白表达阻断(PEBL)技术来降低CD7在CAR-T细胞表面的表达,从而减少 fratricide 的风险。例如,Zhang 等人将CD7纳米抗体与内质网(ER)/高尔基体(Golgi)滞留信号肽连接,使得CAR-T细胞在体外扩增时不会被自身识别,从而提高了其在体内的存活率和抗肿瘤活性。该方法在临床试验中表现出良好的安全性和有效性,为CD7 CAR-T细胞疗法的优化提供了重要参考。

在CD7 CAR-T细胞疗法的应用场景方面,其主要针对CD7阳性r/r T-ALL/LBL和r/r AML患者。对于这些患者,传统治疗手段如化疗和造血干细胞移植(HSCT)往往效果有限,而CD7 CAR-T细胞疗法则提供了一种新的治疗选择。然而,由于CD7在正常T细胞和NK细胞中广泛表达,CD7 CAR-T细胞疗法在应用过程中可能引发一系列不良反应,如细胞因子释放综合征(CRS)、免疫效应细胞相关神经毒性综合征(ICANS)以及严重的血液细胞减少(cytopenia)。这些不良反应的出现不仅影响治疗效果,还可能对患者生存产生负面影响。

为了进一步提高CD7 CAR-T细胞疗法的安全性和有效性,研究人员正在探索多种策略。一方面,通过改进CAR结构和抗原结合域的特异性,可以减少非特异性攻击和不良反应的发生。例如,采用单链可变片段(scFv)和纳米抗体(nanobody)等新型抗原结合分子,能够提高CAR-T细胞的靶向效率,同时降低免疫原性。另一方面,优化CAR-T细胞的基因转导方法也是研究的重点之一。相比于传统病毒载体(如慢病毒和逆转录病毒),非病毒载体如 Sleeping Beauty(SB)转座子系统和腺相关病毒(AAV)载体,因其更安全的基因整合方式和更低的免疫原性,逐渐成为研究热点。

在临床试验中,异体CD7 CAR-T细胞疗法的应用也展现出一定的优势。例如,Pan 等人的研究中,采用来自半相合供体或全相合供体的CAR-T细胞治疗了20名r/r T-ALL患者,其中14名患者接受了半相合供体来源的CAR-T细胞治疗,6名患者接受了全相合供体来源的CAR-T细胞治疗。结果表明,这些异体CAR-T细胞在体内具有良好的抗白血病活性,并且在部分患者中实现了长期缓解。然而,异体CAR-T细胞疗法仍需克服GVHD、HVGR和T细胞自身攻击等问题,尤其是在大规模生产和临床应用中,如何确保产品的安全性、一致性和有效性仍是亟待解决的难题。

针对这些挑战,研究人员正在探索多种解决方案。例如,利用诱导多能干细胞(iPSCs)作为CAR-T细胞的来源,不仅可以实现细胞的无限增殖和多向分化,还能够减少供体依赖性,提高治疗的可及性和可重复性。iPSCs可以被重新编程为各种类型的细胞,包括γδT细胞和NK细胞,这些细胞在抗肿瘤活性方面具有独特优势。此外,脐带血(UCB)作为另一种潜在的细胞来源,其富含的造血干细胞(HSCs)可以用于生产CAR-T细胞产品,为异体CAR-T细胞疗法提供了新的可能性。

另一个重要的研究方向是开发可调控的CAR-T细胞,以在治疗过程中实现对CAR-T细胞活性的精确控制。例如,通过引入自杀基因(suicide gene)或安全开关(safety switch),可以在需要时快速清除CAR-T细胞,从而减少长期不良反应的风险。iCas9系统作为一种新型的自杀基因,能够在特定的化学诱导剂(CID)作用下迅速清除CAR-T细胞,且具有较低的免疫原性。这一技术的应用有望在提高CAR-T细胞安全性的同时,维持其抗肿瘤活性。

此外,CD7 CAR-T细胞疗法在治疗r/r AML中的应用也引起了广泛关注。CD7在AML细胞中表达的比例约为20%至35%,且其表达水平与不良预后密切相关。尽管目前大多数AML CAR-T细胞产品主要针对髓系特异性抗原,如CD33、CD123和CLL-1,但CD7 CAR-T细胞疗法在部分AML患者中也表现出良好的疗效。例如,Lu 等人通过自然选择方法构建的NS7CAR-T细胞在10名r/r AML患者中实现了70%的完全缓解率,且未引发严重的不良反应。这一结果为CD7 CAR-T细胞疗法在AML中的应用提供了有力支持。

综上所述,CD7 CAR-T细胞疗法在治疗r/r T-ALL/LBL和r/r AML方面展现出巨大的潜力。然而,其在临床应用中仍面临诸多挑战,如 fratricide、GVHD、HVGR 和 T细胞自身免疫反应等。为了解决这些问题,研究人员正在积极探索基因编辑技术、新型抗原结合域、非病毒转导方法以及可调控的CAR-T细胞等策略。随着这些技术的不断进步,CD7 CAR-T细胞疗法有望在未来成为治疗T细胞恶性肿瘤和某些AML亚型的重要手段,为患者带来更持久的疗效和更低的治疗风险。
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