1. 优势:识别的是肿瘤的多抗原,因此对于异质性强的实体瘤(如黑色素瘤、宫颈癌、肺癌)反应较好。它是“非基因改造”的,仅筛选并扩增了天然存在的战斗力。
2. 挑战:分离和扩增的工艺复杂、周期长;并非所有患者都能成功分离出足够有活性的TILs;且肿瘤微环境(TME)容易诱导回输的TILs发生耗竭(Exhaustion)。
图b:基于基因工程改造的自体T细胞疗法(CAR-T 与 TCR-T)
(侧重:基因工程、特异性强、针对特定抗原)
·操作流程:
1. 采集与分离:通过白细胞分离术(Leukapheresis)从患者外周血中收集并分离出外周血单核细胞(PBMCs),从中提取出T细胞。
2. 基因转导与激活(Activate T cells and transduce):利用病毒载体(如慢病毒或逆转录病毒)将**合成受体(Synthetic receptor)**的基因导入患者T细胞的基因组中。这一步是关键,图中分为两个分支:
CAR T细胞(CAR T cell):转导嵌合抗原受体(Chimeric Antigen Receptor)。CAR由胞外单链抗体(识别肿瘤表面特定蛋白)、跨膜区和胞内共刺激信号域(如CD28或4-1BB)组成。其特点是识别肿瘤表面抗原,且不依赖MHC分子。
TCR T细胞(TCR T cell):转导经过优化的T细胞受体(T-cell Receptor)。其特点是可以识别肿瘤细胞内部抗原经MHC分子递呈的肽段,这对于胞内抗原(如癌睾抗原)非常重要。
3. 扩增与回输:将改造后的细胞扩增到治疗剂量,回输给患者。
·专业点评:
1. CAR-T的局限与成就:对血液瘤(如B-ALL, DLBCL)效果极其卓越,但对实体瘤效果有限,因为实体瘤缺乏特异性的表面靶点,且存在“抗原逃逸”(肿瘤下调靶抗原)的风险。
2. TCR-T的潜力:能够攻克胞内靶点,是攻克实体瘤的重要工具,但其受限于人类白细胞抗原(HLA)分型,只能用于特定HLA亚型的患者。
图c:同种异体(Off-the-shelf)通用型细胞疗法的愿景
(侧重:现货型、大规模生产、降低成本)
这部分展示了细胞治疗从“自体(Autologous)”走向“同种异体(Allogeneic)”的未来发展蓝图,结合了图a和图b的技术以及多源细胞。
·核心步骤:
1. 细胞来源(Cell source - 右侧):图右侧按时间轴(Current -> Future)标出了三种不同等级的细胞来源:
健康供体细胞(Healthy donor cells):目前主流思路,通过白细胞分离术从健康人获取。
脐带血(Cord blood):免疫原性较低,干细胞特性更好。
诱导性多能干细胞(iPSCs):未来的终极来源。可以将体细胞重编程为干细胞,无限增殖并定向分化为T细胞。
动物原代细胞(Animal primary cells,如猪):异种移植(Xenotransplantation)的前沿探索(如基因编辑猪),距离临床还有巨大鸿沟,但为终极无穷的细胞来源提供了可能。
2. 定向分化(In vitro differentiation):特别是针对iPSCs或脐带血,将其在体外化学诱导分化为功能性的T细胞祖细胞或成熟的T细胞。
3. 基因编辑与转导(Genetic manipulation & Transduce):这里出现了比图b更进化的步骤:
TCR敲除(TCR knockout):在异体输注中,极其重要的一步!使用基因编辑技术(如CRISPR)敲除T细胞原有的内源性TCR,其目的是**消除移植物抗宿主病(GvHD)**的风险,即供体T细胞攻击患者正常组织的风险。
转导合成受体:将CAR或特定TCR导入。
4. 扩增与冻存(Expand and cryopreserve):将基因改造完成、安全验证合格的细胞大量扩增,并制备成冻存制剂(Off-the-shelf)。
5. 输注(Infuse allogenic...):当患者需要时,直接解冻输注,无需等待长达数周的自体细胞制备周期。
综合专业总结
这张图完整地勾勒了肿瘤过继性细胞治疗的三阶段演进:
1. 第一阶段(图a):自然免疫力的放大。利用患者自身已存在的抗癌细胞,不加修饰,直接扩增。
2. 第二阶段(图b):精准免疫力的定制。通过基因工程给T细胞装上“导航系统”(CAR或TCR),精准攻击特定靶点,是现今商业化最成熟的路径(如Kymriah, Yescarta等)。
3. 第三阶段(图c):工业化免疫力的制造。这是目前全球顶尖细胞治疗公司(如Allogene, Fate Therapeutics等)竞争的“圣杯”。通过利用iPSCs或健康供体,结合多基因编辑(敲除TCR、敲除MHC等),制造**通用型(Universal)**细胞药物。
目前面临的核心瓶颈(图c尚未完全实现的难点):
· 免疫排斥:除了敲除TCR避免GvHD外,供体细胞还容易被患者自身的免疫系统清除(宿主抗移植物反应,HvGR),这需要进一步敲除MHC I/II类分子或引入“隐盾”分子(如CD47)。
· 持久性:体外分化(尤其是iPSC来源)的T细胞往往缺乏“记忆干细胞(Tscm)”特性,回输后体内持久性差。
· 安全性:基因编辑带来的脱靶效应(Off-target)以及细胞在体内过度活化引发严重CRS(细胞因子风暴)的风险。