到目前为止,使用嵌合抗原受体 (CAR) 的细胞免疫疗法几乎只使用自体外周血来源的 T 细胞作为免疫效应细胞。然而,对于患有恶性肿瘤和造血功能紊乱且接受过大量预先治疗的患者,收集足够数量的 T 细胞通常具有挑战性。此外,这种 CAR 产品始终针对单个患者。相反,由于这些先天免疫细胞缺乏同种反应,因此可以在非 HLA 匹配环境中进行 NK 细胞输注。尽管如此,输注的 NK 细胞仍会被患者的免疫系统识别和排斥,从而限制了它们在体内的寿命并破坏了多次输注的可能性。在这里,我们设计了基因组编辑和先进的慢病毒转导方案,使原代人类 NK 细胞对受体 CD8 + T 细胞的同种异体反应不敏感/有抵抗力。通过 CRISPR/Cas9 靶向 B2M 基因敲除 HLA I 类分子的表面表达后,我们还共表达了单链 HLA-E 分子,从而通过“缺失自我”诱导的裂解防止 NK 细胞与 B2M 敲除 (KO) 细胞自相残杀。重要的是,这些基因工程 NK 细胞在表型和对不同 AML 细胞系的天然细胞毒性方面与未改造的 NK 细胞在功能上没有区别。在共培养试验中,B2M-KO NK 细胞既不会诱导同种异体 T 细胞的免疫反应,也不会重新激活使用相应 NK 细胞供体的辐照 PBMNC 扩增/引发的同种异体 T 细胞。我们的研究证明了在原代同种异体 NK 细胞中进行基因组编辑的可行性,可以减少不匹配的 T 细胞对其的识别和杀伤,并且是使用非 HLA 匹配的原代人类 NK 细胞作为现成的“现成的”免疫效应物用于人类癌症的各种免疫治疗适应症的重要先决条件。
缩写:MSC,间充质基质/干细胞; HMSC,人间充质干细胞; BMMSC,骨髓衍生的MSC; OE-MSC,嗅觉骨质 - 间充质干细胞; NE-MSC,鼻腔充质干细胞; GMP,良好的制造实践; BCP,双相磷酸钙; HA,羟基磷灰石; βTCP,β-三磷酸苯二烷; BG,生物活性玻璃; PBS,磷酸盐缓冲盐水; CPS,磷酸钙过饱和溶液; RT,室温; PFA,多聚甲醛; PNPP,P-硝基苯基磷酸盐; RTQPCR,实时定量PCR; GAPDH,3-磷酸甘油醛脱氢酶; B2M,β-2-Microglobolin; Runx2,Runx家族转录因子2; BSP,骨salioprotin; Cola1,胶原蛋白A1; OC,骨钙素; BMP2,骨形态发生蛋白2; BMP4,骨形态发生蛋白4; ALP,碱性磷酸酶; OP,骨桥; SEM,扫描电子显微镜; SD,标准偏差。
缩写:AE = 不良事件;ALT = 丙氨酸氨基转移酶;ANC = 绝对中性粒细胞计数;AST = 天冬氨酸氨基转移酶;B2M = β-2-微球蛋白;BLI = 生物发光成像;CNS = 中枢神经系统;CRS = 细胞因子释放综合征;CTC = 循环肿瘤细胞;cy = 环磷酰胺;CYC = 周期性给药;DOR = 缓解持续时间;FDA = 美国食品药品管理局;Hb = 血红蛋白;flu = 氟达拉滨;HLH = 噬血细胞性淋巴组织细胞增生症;ICANS = 免疫效应细胞相关神经毒性;LVEF = 左心室射血分数;MAS = 巨噬细胞活化综合征;MTD = 最大耐受剂量;ORR = 总有效率;OS = 总生存期;PBS = 磷酸盐缓冲盐水;PFS = 无进展生存期;Q2W = 每 2 周RECIST = 实体瘤疗效评价标准;RIT = 利妥昔单抗;RP2D = 推荐的 2 期剂量;SA = 单次升序;TTR = 缓解时间;ULN = 正常上限。
缩写:AUC = 曲线下面积;BCMA = B 细胞成熟抗原;B2M = β2 微球蛋白;CK = 细胞动力学;CY = 环磷酰胺;DLT = 剂量限制毒性;ECOG = 东部肿瘤协作组;TCR KO = T 细胞受体基因敲除;IL-15 = 白细胞介素 15;IMiD = 免疫调节酰亚胺药物;IMWG = 国际骨髓瘤工作组;ITR = 倒置末端重复序列;LD = 淋巴细胞耗竭;MHC I = 主要组织相容性复合体 I 类;MTD = 最大耐受剂量;MUC1 = 粘蛋白 1;MUC1-C = 粘蛋白 1,C 端结构域;PI = 蛋白酶体抑制剂;RRMM = 复发/难治性多发性骨髓瘤;T SCM = 干细胞记忆 T 细胞; TTAA = 胸腺嘧啶-胸腺嘧啶-腺嘌呤-腺嘌呤核苷酸序列;WBC = 白细胞。统计分析:Mann-Whitney 检验(图 1)、Kruskal-Wallis 检验与 Dunn 的多重比较检验(图 2 – 4),所有图表均显示中位数和范围。演示作者:shaag@poseida.com 临床试验标识符:NCT04960579/NCT05239143 由 Poseida Therapeutics 赞助的研究
Dermtech色素性病变测定(PLA)测试测量六个基因的表达(Prame,Linc00518,CMIP,B2M,ACTB,PPIA)。对通过直径至少5 mm的皮肤样品进行了测试,这些病变是通过角质层标本的非侵入性,专有的粘合剂斑块活检获得的。该测试在手掌,脚底,指甲或粘膜的手掌上不起作用,不应用于出血或溃疡病变。PLA测试报告包括两个结果。第一个是PLA MAGE(黑色素瘤相关的基因表达),它表明风险较低(未检测到Prame和Linc00518表达),中等风险(检测到Prame或Linc00518的表达)或高风险(同时检测到Prame和Linc00518的表达)。第二个结果是算法PLA评分,范围为0至100,得分较高,表明对恶性疾病的怀疑更高。尚不清楚PLA测试是否应用作皮肤镜检查的替代,分类或附加测试。PLAPLUS™测试还包括对TERT变体的测试。
背景:自体 CAR T 细胞疗法彻底改变了血液系统恶性肿瘤的治疗。然而,使用患者的 T 细胞进行制造限制了这些疗法的广泛使用。使用健康供体 T 细胞制造的现成同种异体 CAR T 细胞可能通过提供产品的一致性、即时可用性和可扩展制造的便利性来解决这些限制。然而,对同种异体 CAR T 细胞的临床反应可能受到免疫排斥的限制。以删除 β2-微球蛋白为中心的免疫“隐身”策略避免了 CD8 T 细胞的排斥,但可能引起强烈的 NK 细胞反应性。此外,CAR T 细胞活化后诱导 HLA II 类表达可能会增加 CD4 T 细胞排斥的风险。我们之前表明,RFX5(HLA I/II 类基因的转录调节因子)的失活可有效抵抗 T 细胞排斥并降低 NK 细胞同种异体反应性。在这里,我们描述了一种额外的抗排斥策略,即失活 CD58 和 ICAM-1,它们是同种反应性 T/NK 细胞有效识别和溶解所需的免疫突触的关键组成部分。同种异体 CAR T 细胞中任一基因的敲除均降低了同种异体反应性,并与 RFX5 KO 结合使用可带来更大的生存益处。方法:使用 CRISPR/Cas9 技术敲除 RFX5、B2M、CD58、ICAM-1 和/或 TRAC。在使用同种异体 T 细胞、NK 细胞或 PBMC 的混合淋巴细胞反应 (MLR) 测定中评估了具有隐形修饰的细胞的生存率。在连续刺激测定中评估了 CAR T 细胞的细胞毒性。结果:靶向删除 RFX5、CD58 和 ICAM-1 的 CAR T 细胞表现出增强的生存率,而未经修饰的 CAR T 细胞很快被 HLA 不匹配的 T 细胞消灭(p<0.0001)。 CD58 KO 与 RFX5 KO 的组合增强了 MLR 测定中的逃避(p<0.0001),而未隐藏的对照和 B2M KO 细胞分别被同种异体 T 细胞和 NK 细胞消除。CD58 KO 和 ICAM-1 KO CAR T 细胞中的 HLA 分子表达不受影响,因此不会引发同种异体 NK 细胞反应性。重要的是,CD58 或 ICAM-1 的失活不会影响细胞毒活性或引发 IL-2 独立的 CAR T 细胞生长。结论:靶向删除 CD58 或 ICAM-1 可有效降低同种异体 CAR T 细胞的 T 细胞排斥,而不会触发 NK 细胞排斥或影响效应功能,并与 RFX5 KO 协同作用。现成的免疫逃避 CAR T 细胞具有抵抗排斥和实现改善治疗反应的潜力。
多能干细胞 (PSC) 是现成免疫疗法中同种异体 T 细胞的有希望的来源。然而,分化基因工程 PSC 以产生成熟 T 细胞的过程需要去除对这些细胞的选择至关重要的相同分子元素,以防止同种反应。我们在这里展示了抗原限制性成熟 T 细胞可以在体外从通过 CRISPR 编辑的 PSC 中产生,这些 PSC 缺乏内源性 T 细胞受体 (TCR) 和 I 类主要组织相容性复合体。具体来说,我们使用了来自表达单个 TCR 的 RAG1 −/− RAG2 − /− B2M − /− 人类 PSC 的 T 细胞前体,以及提供同源人类主要组织相容性复合体分子和其他关键 T 细胞成熟信号的小鼠基质细胞系。可能由于没有 TCR 错配,产生的 T 细胞在小鼠中表现出比具有完整内源性 TCR 的 T 细胞更好的肿瘤控制。将 T 细胞选择成分引入 PSC 的基质微环境克服了与从同种异体 PSC 开发 T 细胞免疫疗法相关的固有生物学挑战。
最近的研究表明,利用基因编辑技术产生的通用嵌合抗原受体修饰 T (UCAR T) 细胞缺乏内源性 T 细胞受体和 β-2 微球蛋白 (B2M),具有抗肿瘤活性并降低同种异体反应。然而,由于这些细胞缺乏人类白细胞抗原 (HLA) I 类分子表达,因此容易受到同种异体自然杀伤 (NK) 细胞的裂解。在这里,在抗 CD19 UCAR T (UCAR T-19) 细胞中进行了突变 B2M-HLA-E (mBE) 和 B2M-HLA-G (mBG) 融合蛋白的组成性表达,以防止同种异体 NK 细胞介导的裂解。在基因编辑的 Jurkat CAR19 细胞中观察到表达 mBE 或 mBG 的细胞抵抗 NK 细胞介导的裂解的能力。制备了组成性表达 mBE 和 mBG 融合蛋白的 UCAR T-19 细胞,并显示出有效且特异性的抗肿瘤活性。UCAR T-19 细胞中 mBE 和 mBG 融合蛋白的组成性表达可防止同种异体 NK 细胞介导的裂解。此外,这些细胞无法被同种异体 T 细胞识别。需要进行其他实验,包括动物模型和临床试验,以评估组成性表达 mBE 和 mBG 的 UCAR T-19 细胞的安全性和有效性。
迄今为止,来自自体T细胞的两个嵌合抗原受体(CAR)-T细胞产物已获得美国食品药物管理局(FDA)的批准。由于制造过程昂贵且延长的制造程序,因此,逐案的自体T细胞产生设置在很大程度上被视为其大规模临床使用的关键限制原因。此外,活化的CAR-T细胞主要表达免疫检查点分子,包括CTLA4,PD1,LAG3,废除了CAR-T抗肿瘤活性。此外,CAR-T细胞疗法有效导致一些毒性,例如细胞因子释放综合征(CRS)。因此,具有较高抗肿瘤作用的通用同种异体T细胞的发展至关重要。因此,尤其是基因组编辑的技术,尤其是定期间隔短的短质体重复(CRISPR)-CAS9,目前正在用于建立具有对免疫细胞抑制分子的耐药性的“现成” CAR-T细胞。实际上,通过CRISPR-CAS9技术同时消融PD-1,T细胞受体α常数(TRAC或TCR)以及β-2微球蛋白(B2M)也可以支持具有对PD-L1的耐药性的通用CAR-T细胞的生产。。的确,β2M或TARC的消融会严重阻碍那些表达异源HLA-I分子的同种异体T细胞,从而使同种异体健康供体T细胞的CAR-T细胞产生具有较高持久性体内的CAR-T细胞。在此,我们将在肿瘤免疫疗法的背景下简要概述CAR-T细胞的应用。更重要的是,我们将讨论有关基因组编辑技术在制备可以有效抵抗肿瘤逃生的通用CAR-T细胞或细胞的应用的最新发现,并特别关注CRISPR-CAS9技术。
说明HLA-A/B/C敲除电穿孔套件适用于通过电穿孔的细胞系和原代T细胞工程。该套件既包含Cas9酶(链球菌)和靶向HLA-A/B/C(人白细胞抗原)的GRNA。该套件足以设计高达500万个原代T细胞。背景HLA(人白细胞抗原)-a,b和c是MHC的三种主要类型(主要的组织相容性复合物)1类跨膜蛋白。它们与β2微球蛋白蛋白(由B2M基因编码)形成异二聚体。MHC 1类分子表现出短多肽,通常在长7-11个氨基酸之间,以识别为“自我”或“非自身”的免疫系统。HLA-C存在于所有细胞中,并且由于HLA-C基因的多样性而作为几种单倍型存在。c*08:02代表一种这样的单倍型。HLA I类将新抗原衍生的肽呈现到细胞表面,从而通过TCR(T细胞受体)识别出T细胞的识别。 癌症免疫疗法一直在使用该机制,方法是表达能够识别特定癌症免疫原子的TCR。 在2016年,HLA-C*08:02限制性TIL(肿瘤浸润淋巴细胞)在肺癌中靶向KRAS(Kirsten大鼠肉瘤病毒)G12D突变,导致阳性结果。 在转移性胰腺癌患者中采用了类似的方法,并导致该疾病的消退。 HLA-C*08:02限制性TIL对其他新抗原的TCR的研究可能对癌症治疗有益。 应用程序HLA I类将新抗原衍生的肽呈现到细胞表面,从而通过TCR(T细胞受体)识别出T细胞的识别。癌症免疫疗法一直在使用该机制,方法是表达能够识别特定癌症免疫原子的TCR。在2016年,HLA-C*08:02限制性TIL(肿瘤浸润淋巴细胞)在肺癌中靶向KRAS(Kirsten大鼠肉瘤病毒)G12D突变,导致阳性结果。在转移性胰腺癌患者中采用了类似的方法,并导致该疾病的消退。HLA-C*08:02限制性TIL对其他新抗原的TCR的研究可能对癌症治疗有益。应用程序K562细胞是HLA I和II类负的,使其成为引入和研究特定单倍型响应的理想细胞模型。hla在供体细胞和个体之间的不匹配可以导致免疫排斥反应,一种选择是敲除内源性HLA,从而使细胞被更广泛地普遍使用。
