生物前端:新疗法利用CAAR-T细胞疗法靶向治疗自身免疫疾病

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在一项对未来治疗自体免疫疾病有潜在重大影响的研究中,宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的科学家发现了一种可以移除抗体生成细胞的子集的方法,这种方法不会对其余的免疫系统造成损伤。该团队研究的自体免疫疾病叫做寻常性天疱疮(pemphigus vulgaris, PV),在这种情况下,患者的免疫细胞会攻击桥粒核心糖蛋白-3(desmoglein-3, Dsg3),这种蛋白正常情况下附着在皮肤细胞上。

目前对于自体免疫疾病的治疗方法,比如强的松(prednisone)和利妥昔单抗,可以抑制大部分的免疫系统,使患者对很多偶然的感染和癌症失去抵抗力。

宾夕法尼亚大学的研究人员声称,他们的新技术可以成功地在模式小鼠上治疗自体免疫疾病,没有明显的可以伤害健康组织的副作用。这项研究结果已发表在6月30日的《Science》上。

皮肤医学助理教授Aimee S. Payne博士说:“这种治疗策略只针对自体免疫细胞,而不会对其他免疫细胞造成伤害。”

Payne和她的合作伙伴Michael C. Milone博士对一种有前途的抗癌策略进行调整,在这种技术中,T细胞被改造,可以破坏淋巴瘤和白细胞中有害的细胞。

Milone说:“我们的研究使得抗癌技术可以用于治疗范围更加宽泛的疾病,包括自体免疫疾病和移植排斥反应。”

这种新策略的关键元素是基于人工的目标识别受体,被称为嵌合抗原受体(CAR),在经过基因修饰过后进入患者的T细胞。在人体实验中,研究人员移除了患者的部分T细胞,使用的是类似于透析的方法,然后对T细胞进行基因修饰,将编码这种CAR导入,这样新的受体可以在T细胞中表达。这些新的细胞在实验室环境中增殖,然后再把它们移入患者体内。这些T细胞使用CAR受体结合到目标细胞的分子上,这个结合动作会触发可以激活T细胞的内部信号,所以它们可以快速地消灭目标。

CAR T细胞概念首次在1980年代提出,主要是作为一种抗癌方法,但是由于技术问题延时了它作为一种成功治疗方法。从2011年开始,实验性的CAR T细胞疗法在B细胞白血病和淋巴瘤的治疗取得了成功。

产生抗体的B细胞也能够导致自身免疫疾病。Payne实验室中的一个博士后研究员Christoph T. Ellebrecht对CAR T细胞技术感兴趣,认为它可以治疗与B细胞相关的自体免疫疾病。

Milone说:“我们认为可以对这种能够杀死B细胞的技术进行改造,使其只针对那些产生抗体并引起自体免疫疾病的B细胞。”

一种疾病特异性更强的受体

在这项新研究中,该研究团队针对寻常性天疱疮进行研究。这种疾病发生的条件是,患者的抗体攻击使皮肤细胞在一起的分子。如果不治疗,PV会导致皮肤起疱疮,通常是致命的,但是近几十年来,可以使用很多免疫抑制药物来治疗这种疾病。

为了治疗PV而不引起广泛的免疫抑制,宾夕法尼亚大学的研究团队设计了人工的CAR型受体,可以指导T细胞只攻击产生有害的抗Dsg3抗体。

该团队开发了一种“嵌合自抗体受体(CAAR)”,CAAR可以显示出自身抗原Dsg3的片段,这与Payne的实验室以前所做的研究相同。这种人工受体可以作为针对Dsg3的B细胞的诱饵,使B细胞与起治疗作用的T细胞接触。

通过测试了很多变异体之后,研究团队最终发现其中一种人工受体可以很好地进行细胞培养,使宿主T细胞可以有效地破坏生成抗体的细胞。这种改造的T细胞在患PV的小鼠身体上取得成功,可以消灭桥粒芯蛋白特定的B细胞,并阻止皮肤起疱疮以及其他自体免疫的临床表现。

T细胞疗法由于很多因素而非常复杂。但在这些实验中,宾州大学的科学家们改造的细胞维持了T细胞的效能,尽管有抗Dsg3抗体的出现。此外,没有迹象表明这种T细胞会引起副作用,即打击到其他细胞目标。

如今,研究团队计划使用狗进行这一疗法验,由于狗也会患上PV,而且经常死于这种疾病。Payne说:“如果我们可以成功地使用这种技术治疗患PV的狗,这将是兽医学的突破,并且有希望为人类天疱疮的临床试验铺平道路。”

对于宾州大学的科学家来说,使用CAAR T细胞技术治疗其他种类的自体免疫疾病刚刚开始。器官移植所产生的免疫排斥,通常需要长期的免疫抑制药物治疗,CAAR T细胞技术有望解决这个问题。

Payne说:“如果你可以确定目标B细胞的标志物,那么在原则上,这种方法就是有效的。”

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