通用型CAR-T疗法克服排斥反应的策略

已有研究表明，用于癌症治疗或再生医学的同种异体细胞疗法对抗体介导的排斥作用非常敏感，导致其疗效降低从而限制了其应用。Nature Biotechnology期刊上的一篇题目为“Protection of cell therapeutics from antibody-mediated killing by CD64 overexpression”的研究论文报道了一种能够保护CAR-T及其他细胞免受抗体介导杀伤的基因工程方法。

抗体依赖细胞介导的细胞毒性作用（ADCC）是由抗体的Fab段与感染或肿瘤细胞的抗原表位结合，Fc段与杀伤细胞（NK细胞、巨噬细胞等）表面的FcR结合，从而介导杀伤细胞直接杀伤靶细胞。补体依赖的细胞毒性作用（CDC）则是通过特异性抗体与细胞膜表面相应抗原结合，激活补体经典途径，所形成的攻膜复合物对靶细胞发挥裂解效应。

▲由Fc段驱动的ADCC和CDC作用机制（图片来源：参考资料3）

研究人员发现在体外细胞和小鼠中过表达CD64可以紧密结合负责激活免疫排斥反应的抗体，避免ADCC和CDC。另外，进一步研究表明CD64及其截短类似物CD64t能够捕获IgG并结合其Fc段。这相当于在抗体与同种异体细胞结合发挥杀伤作用前，抢先一步将这些抗体一网打尽。

依照这一思路，研究人员通过基因工程改造了三种细胞：

甲状腺细胞：转导人甲状腺上皮细胞（epiCs）以增强其甲状腺过氧化物酶（TPO）的表达，再转导其过表达CD64t。相比于未改造的TPO epiCs，改造后的epiCs得到了充分的保护，在患者体内得以存活。

β细胞：转导表达CD64t的人iPSC来源β细胞及未改造β细胞都能够正常产生胰岛素，而在ADCC和CDC测定中，随着抗HLA-A2 IgG2抗体浓度的增加，β细胞死亡速率加快而CD64t β细胞则不受HLA抗体介导的杀伤作用影响。

CAR-T细胞：转导T细胞表达CD19 scFv-4-1BB-CD3ζ，其中一部分T细胞额外表达CD64t。对照研究表明CD64t表达不影响CAR-T细胞的肿瘤杀伤能力，但能够在测定中逃避五种抗体介导的杀伤。

这一依赖于IgG受体CD64工程过表达的策略能够有效保护同种异体CAR-T细胞免受抗体介导杀伤作用，有望助力开发更便捷、生产成本更低的通用型CAR-T疗法。

应对排斥反应，各有妙招

同种异体CAR-T疗法是当下研发的一个热门方向，针对重要阻碍——免疫排斥问题，研究人员已经探索出了多种不同的应对方法。

同种免疫防御受体（ADR）

ADR由4-1BB识别域、细胞内CD3ζ域、间隔区和跨膜域组成，能够选择性识别患者激活的T细胞和NK细胞表面上调的4-1BB分子，而表达ADR的CAR-T细胞能够消除免疫排斥反应，同时不影响CAR-T细胞的效应功能。这一方法可以用来为同种异体CAR-T对抗试图杀死其的免疫细胞。在临床前研究中，ADR CAR-T疗法相对于传统的CAR-T疗法具有更好的抗肿瘤性和持久性。

HLA基因和TRAC基因

针对HLA基因和TRAC基因进行改造是当下通用型CAR-T疗法研发常用的方法之一。当CAR-T细胞来自于HLA不匹配的健康供体时，往往会引发严重的血液学毒性，敲除HLA基因或选择HLA匹配的供体能够有效避免这一问题。敲除TRAC基因则意味着TCR被清除，有效避免了移植物抗宿主反应（GVHD）的发生。

亘喜生物的GC007g是一款靶向CD19的供者来源异基因CAR-T细胞疗法，这是利用HLA匹配的健康供者的T细胞进行制备的。2022年10月，GC007g治疗复发/难治性急性B淋巴细胞白血病（r/r B-ALL）的1/2期注册性临床试验顺利进入2期研究阶段并已完成首例患者给药。

▲TruUCAR平台（图片来源：亘喜生物）

另外，亘喜生物还搭建了用于生成高质量同种异体CAR-T疗法的专有平台TruUCAR，能够利用CRISPR/Cas9去破坏TRAC，以消除TruUCAR候选产品TCR复合物的表面表达，为消除潜在的“内耗”现象（CAR-T细胞间互相杀伤）还敲除了CD7。TruUCAR的模块化平台提供了设计上的灵活性，以便于针对不同抗原，调整、替换CAR的构型。基于这一平台亘喜生物研发了GC502、GC027、GC508。

北恒生物的CTA101是一款针对CD19和/或CD22阳性成人复发/难治急性淋巴白血病的“现货供应型”CAR-T疗法，使用CRISPR基因编辑技术，敲除TRAC基因以避免GvHD，同时敲除CD52基因并联合使用抗CD52单抗避免患者对CAR-T细胞的排异反应，延长UCAR-T细胞的体内存续时间。这一候选产品于2022年3月获批临床，是国内首个基于CRISPR基因编辑技术的免疫细胞治疗产品，也是国内第一个 UCAR-T创新药。

此外，还有众多创新药企均采用了这一方法，从改造策略中不难发现，除了敲除这两个基因外，往往还会伴随着其他位点的敲除或改造，以增强CAR-T细胞功能，而ZFN、TALEN和CRISPR/Cas9是比较常用的改造工具。

iPSC构建同种异体CAR-T细胞

敲除同种异体因子和激活细胞毒性免疫细胞的因子，是保护T细胞移植物免受免疫排斥的一种可行的解决方案，但同时也有可能导致最终T细胞产物的衰竭和功能丧失。而iPSC细胞的扩增和分化潜力都不受多次基因编辑的影响，因而具有应用于开发同种异体CAR-T疗法的潜力。同时，一个具有共同HLA单倍型的iPSCs库可以用来降低iPSC CAR-T细胞异基因排斥的风险。

Nature子刊曾报道了京都大学Shin Kaneko教授团队利用CRISPR/Cas9基因编辑开发了一种低免疫原性的同种异体CAR iPS-T细胞疗法，临床前试验表明这一疗法具有强大的抗癌潜力。2022年8月，哈佛医学院和波士顿儿童医院研究团队研究表明通过组蛋白甲基转移酶（EZH1）抑制的表观遗传重塑，可以诱导iPSC细胞规模化生产CAR-T，这一新策略为现成CAR-T疗法的制备提供了一种方向。

总结

此外，保护同种异体CAR-T细胞免受免疫排斥的方法还包括过表达CD47、掩蔽CAR、抑制性CAR等。克服免疫排斥是自体CAR-T迈向通用型CAR-T疗法的一大关键。未来随着更多机制被研究人员揭示，将有可能迭代出更加有效安全的解决方法，届时同种异体CAR-T疗法的研发进程将更上一层。

参考资料：

1.https://www.nature.com/articles/s41587-022-01540-7

2.企业官网

3.http://www.bioon.com.cn/news/showarticle.asp?newsid=84098

来源：医麦客 2023-01-31