《细胞》子刊:打通细胞疗法的关键途径!科学家们用干细胞分化出了免疫T细胞

▎学术经纬/报道

如果你喜欢“学术经纬”的内容,记得给我们投上一票哦~

很多人都把2017年称为是细胞疗法的元年。这一年里,美国FDA批准了头两款CAR-T疗法,让许多血液癌症患者迎来了全新的治疗方案。

CAR-T疗法对某些癌症有着极佳的治疗效果,但它也并非没有局限。除了潜在的副作用外,它的制造与生产也是一个挑战。从流程上看,为了治疗患者,研究人员们必须先从患者体内分离出免疫T细胞,在体外进行基因编辑,让其针对癌细胞表面上的抗原,再经过大量扩增后,输注回患者体内。

▲细胞疗法的生产过程是一个瓶颈(图片来源:National Cancer Institute)

光看这些步骤,就知道整个操作有多繁琐,更不要提在实际治疗过程中遇到的种种问题了。因此,这种疗法的治疗费用极为昂贵。而且,有些患者体内的免疫T细胞质量不够高,并不能使用这个疗法。

为此,新药研发人员们一直在专注于开发“通用型”细胞疗法。无论是感冒还是其他什么疾病,我们所吃的药片基本上都是现成的。“通用型”细胞疗法想要达到的也是同样的效果。研究人员们期望在患者需要的时候,它能立刻治疗患者,而无需考虑患者本身的细胞质量,也无需针对单独的患者,花上几十天来制造细胞疗法。

而“通用型”细胞疗法的关键之一,在于如何稳定地获得T细胞。这正是加州大学洛杉矶分校(UCLA)的Gay Crooks教授团队所关注的方向。最近,该团队成功使用人类多能干细胞,分化出了常规的T细胞(Conventional T Cells)。这项研究也在昨日发表在了《细胞》子刊《Cell Stem Cell》上。

事实上,在Crooks教授之前,就有许多学者尝试过用多能干细胞来诱导免疫T细胞。尽管他们的方法也能取得一定的效果,但总体来看,产生的T细胞无法正常成熟,在功能上有所缺陷。

Crooks教授团队则从过去的一些研究中得到了灵感。他们发现,人造的胸腺类器官(artificial thymic organoid)所具有的3D结构,能让成熟的T细胞继续发育。“人造胸腺类器官的3D结构为成熟T细胞的正确生长提供了正确的辅助信号和环境。”Crooks教授说道。那么,类似的结构,能否让那些诱导生成的T细胞走向成熟呢?

▲本研究的通讯作者Gay Crooks教授(左),以及两名共同一作Amélie Montel-Hagen博士(中)与Christopher Seet博士(右)(图片来源:UCLA Broad Stem Cell Research Center)

为了回答这一问题,研究人员们做了一系列尝试,而结果则充满潜力:首先,这些类器官能有效让源自胚胎干细胞的T细胞走向成熟。其次,由皮肤细胞或血细胞诱导产生的多能干细胞,也能达到和胚胎干细胞同样的效果——由这些干细胞分化出的T细胞,同样能走向成熟。

那么,这种新型诱导技术,能否用于细胞疗法的研发呢?研究人员们同样回答了这个问题。他们发现,在体外,这些多能干细胞首先能接受基因编辑,让它们表达靶向癌症的T细胞受体。随后,这些经过改造的多能干细胞,能在人造胸腺类器官的诱导下,产生成熟T细胞。

这些诱导出的T细胞,自然也带有靶向癌症的T细胞受体。

▲本研究的图示(图片来源:参考资料[1])

“一旦我们对多能干细胞顺利进行基因编辑,就能在人造胸腺类器官中产出针对肿瘤的特异性T细胞,”本研究的共同一作Amélie Montel-Hagen博士说道:“我们能无限扩增这些干细胞系。”

而干细胞的无限扩增,则意味着用于生产细胞疗法的T细胞可以源源不断地产生。对于细胞疗法来说,这可能是一个重要的转折点。

当然,这些T细胞距离“通用型”细胞疗法,还有关键的一个障碍需要跨越——这些细胞表面带有一些可能被患者免疫系统所排斥的分子。“下一步,我们会制造既带有这些抗癌受体,又不会引起细胞排斥的T细胞。这对‘通用型’T细胞疗法来说,是重要一步。”本研究的另一位共同一作Christopher Seet博士说道。

▲由胚胎干细胞诱导而来的T细胞(边缘为红色)(图片来源:UCLA Broad Stem Cell Research Center

“我希望未来,这一技术能与基因编辑工具所结合,制造‘通用型’T细胞疗法,造福更多患者。” Crooks教授总结道。

参考资料:

[1] Amélie Montel-Hagen et al., (2019), Organoid-Induced Differentiation of Conventional T Cells from Human Pluripotent Stem Cells, Cell Stem Cell, DOI: https://doi.org/10.1016/j.stem.2018.12.011

[2] UCLA scientists create a renewable source of cancer-fighting T cells, Retrieved January 18, 2019, from https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-01/uoc–usc011719.php

本文来自药明康德微信团队,欢迎转发到朋友圈,谢绝转载到其他平台。如有开设白名单需求,请在文章底部留言。如有其他合作需求,请联系wuxi_media@wuxiapptec.com。


癌症突破

抗癌疫苗 | 癌症地图 | KRAS | 酒精 | CAR-T 2.0 | 单细胞CAR-T | 外泌体 | 白血病免疫疗法 | 膳食纤维与肝癌 | 中年危机 | 液体活检 | 化疗与癌症转移 | 抽烟喝酒要不得 | 癌症转移 | 癌细胞变脂肪

智慧之光

大脑逻辑 | 母爱 | 脑细胞 | 阿兹海默病血检 | 孤独 | 可乐 | 生酮饮食 | 阿兹海默病毒假说 | 大脑抗衰老 | 麦克阿瑟天才奖 | APP蛋白 | 畅游大脑

热门前沿

膳食纤维 | 人工智能 | 耐寒 | 维生素D | 脂肪治疗 | 细菌耐药 | 性别逆转 | 延年益寿 | 细胞分裂 | 减肥新方 | 单染色体酵母 | 吃不胖的方法 | 精准医学 | 单性生殖 | 胚胎发育 | 基因疗法