突破性研究:基因編輯開啟針對急性髓系白血病的新免疫療法
新的研究顯示,在骨髓移植中使用的供體造血干細胞(HSPCs)上工程表位可以使造血譜系對單克隆抗體或嵌合抗原受體(CAR)T細胞產生選擇性抵抗,而不改變蛋白質調控或功能。這種策略使得即使這些基因也在HSPCs上表達,也可以針對白血病存活所必需的基因,從而降低了免疫系統(tǒng)攻擊腫瘤的可能性。這也將改善非基因毒性調理的安全性,使其能夠治療抵抗性或復發(fā)性急性髓系白血病。
經過同行評議的研究“表位編輯使急性髓系白血病的靶向免疫療法成為可能”來自Pietro Genovese博士的實驗室,他是丹娜法伯/波士頓兒童癌癥和血液疾病中心基因治療項目的主要研究員,也是哈佛醫(yī)學院的助理教授,該研究于今天在《自然》雜志上發(fā)表。
靶向但脫靶毒性 靶向可有選擇性地抵達可有選擇性地抵達可有選擇性地抵達可有選擇性地抵達,CAR T細胞,雙特異性抗體和抗體藥物結合物是有希望的細胞免疫療法,可以克服傳統(tǒng)癌癥治療的局限性。然而,可用于安全治療的腫瘤特異性標志物的缺乏限制了它們在其他血液惡性腫瘤(如急性髓系白血?。┲械膽?。
由于AML和正常HSPCs或分化的髓系細胞共享大部分相同的表面標志物,靶向雖然脫靶毒性會導致髓系再生不良,使血液難以生成新的血細胞。由于AML腫瘤的多樣性和靈活性,可能需要靶向多個表面抗原,這可能會導致重疊的毒性。為了降低AML消除的可能性,目前正在開發(fā)各種AML免疫療法,然而它們的使用可能僅限于異基因HSPC移植前的過渡治療。
堿基編輯產生隱形受體 Genovese博士實驗室的博士后研究員Gabriele Casirati醫(yī)生及其同事證明,可以通過改變免疫療法在健康細胞中識別的表位,安全地靶向存在于正常組織中的腫瘤相關抗原,賦予選擇性抵抗,并創(chuàng)造僅限于白血病的人工抗原。該研究側重于三個表位:IL-3受體的α亞單位(IL-3RA; 也稱為CD123),KIT(也稱為CD117)和FMS樣酪氨酸激酶3(FLT3; 也稱為CD135)。這些表位在正常造血發(fā)育的不同階段表達,在AML病例中超過75%的情況下存在。它們在AML細胞上的過度表達與較低的總生存率和HSCT后較高的復發(fā)率相關。
Casirati等人使用庫篩選和表位映射來找到阻止治療性單克隆抗體與FLT3、CD123和KIT結合的氨基酸改變。然后,他們改進了一種堿基編輯技術,將這些改變引入CD34+ HSPCs中,這些細胞仍然可以植入并在較長時期內分化為各種細胞類型。 HSPCs中的FLT3、CD123和KIT可以進行編輯,以防止基因敲除并保持正常蛋白質表達,調控和細胞內信號傳導。重要的是,這種方法允許靶向一個或多個對白血病生存至關重要的基因,從而在低的脫靶毒性情況下產生強大的抗白血病效果。
在CAR T細胞療法之后,Casirati博士及其同事驗證了經表位編輯的造血作用的抗性,并且同時消除了來自患者的急性髓系白血病移植物。此外,他們證明了HSPCs的多表位工程的可行性,這可以提高免疫療法對多個靶點的效果,而不會在其他身體部位引起不良反應。
在血液惡性腫瘤之外的應用 雖然改善AML治療是這項研究的主要目標,但復發(fā)的CD19陽性B細胞急性淋巴細胞白血病和T淋巴細胞白血病,這些疾病具有有限的安全抗原,也可能從表位工程治療中受益。此外,單克隆抗體、抗體藥物結合物或雙特異性T細胞激活劑可以與表位編輯一起使用,逐漸增加體內改造的自體細胞供應。
最近提出了使用靶向HSPC特異性標志物的免疫療法進行非惡性疾病的非基因毒性調理。經表位編輯的HSPCs將增加在這種情況下的HSPC植入,減少再生不良的時間,并消除藥物藥代動力學所施加的限制。
此外,超過80%的胃腸道間質瘤、結直腸癌、小細胞肺癌和黑色素瘤與KIT突變有關。理論上,可以通過自體移植改造的HSPCs使對非血液起源的癌癥進行KIT定向治療更加有效。
總之,通過對HSPCs進行表位編輯,可以在關鍵限制因素是靶向但脫靶毒性的情況下,實現(xiàn)更安全、更有效的免疫療法。
編輯:王洪
排版:李麗


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