▎学术经纬/报导
重视癌症医治的读者朋友或许大多听说过CAR-T细胞,这是近年的一项突破性免疫疗法,在血液肿瘤的医治上已表现出杰出的作用。而艾滋病,是由HIV病毒引起的免疫缺点综合征,现在首要通过多种抗病毒药物的“鸡尾酒疗法”,把体内病毒量控制在较低水平。在癌症范畴获得成功的细胞疗法,也能在艾滋病医治范畴大显神通吗?
《科学》子刊Science Translational Medicine最近上线的一篇论文中,一支产研结合的科学团队展现了他们规划的一种新式CAR-T细胞,在人源小鼠模型中,能够将受HIV感染的细胞近乎100%铲除!这一令人振奋的成果展现了用增强免疫疗法医治艾滋病的潜在远景。
其实,用CAR-T细胞医治艾滋病的想象由来已久。从CAR-T细胞的原理来讲,这是一种通过基因工程改造的T淋巴细胞,导入的基因能够编码特定的嵌合抗原受体(CAR),辨认肿瘤细胞外表的标志物,从而将其消除。像现在已获FDA同意上市的两款CAR-T细胞,便是靶向肿瘤细胞的外表抗原CD19。
受HIV感染的免疫细胞相同有其外表特征,首要是CD4分子。因而,有科学家想到,制造出以CD4受体为靶点的CAR-T细胞,能够铲除受感染的免疫细胞。
但是,曩昔的测验失利了。在凶狠而奸刁的病毒面前,直接根据CD4的工程改造T细胞也“沦亡”了。20世纪90年代末,加州大学洛杉矶分校的Steven Deeks医师初次测验了CAR-T细胞的抗HIV测验,没能获得预期的作用。
HIV(黄色颗粒)感染表达CD4的免疫T细胞(图片来历:NIH)
时过境迁,研讨艾滋病和HIV的科学家并未抛弃。伴随着CAR-T细胞在癌症范畴获得的前进,抗艾滋病范畴期望“把癌症中学到的东西搬回HIV范畴,完结闭环”,Deeks医师说。
在这项新研讨中,阿尔伯特·爱因斯坦医学院(Albert Einstein College of Medicine)、匹兹堡大学(University of Pittsburgh)的科研人员与专心于为基因疗法和细胞疗法规划慢病毒载体的Lentigen公司协作,规划出一种更杂乱的新式CAR-T细胞,将其命名为duoCAR-T细胞。
与癌症医治表达一种外表受体的CAR-T细胞不同,这种新式CAR-T细胞能够一起表达两种CAR分子,针对HIV外表特异性蛋白的多个区域。
具体来说,HIV在进犯人体CD4+免疫细胞时,其包膜糖蛋白gp120和gp41是感染的要害蛋白。而duoCAR-T细胞表达的CAR分子,别离靶向gp120的两个结合位点和gp41的一个结构域,从而辨认和铲除受感染的细胞。在体外试验中,duoCAR-T细胞对HIV感染细胞的铲除率能够到达99%的作用。
duoCAR-T细胞辨认HIV感染细胞的示意图(图片来历:参考资料[2],作者C. BICKEL)
接下来,研讨人员在试验动物身上查验了这种新式CAR-T细胞的作用。研讨者将感染了不同HIV病毒株的人类细胞注射到小鼠体内,其间一些病毒株已对现有疗法发生耐药性。简直与此一起,一些小鼠接受了duoCAR-T细胞的输注。
通过一周的医治,研讨人员提取试验小鼠的脾脏进行查看,发现5/6的小鼠中现已检测不到病毒的DNA,均匀病毒水平下降97%。
在铲除小鼠体内感染HIV细胞时,一起靶向多个位点的duoCAR-T细胞,功率优于另两种靶向单个位点的monoCAR-T细胞(图片来历:参考资料[1])
此外,曩昔CAR-T细胞自身易受HIV感染的问题也没有呈现。在医治30天后查看小鼠,对照组输注的CD4 CAR-T细胞简直现已被病毒耗尽,而新式duoCAR-T细胞能够抵御HIV感染。研讨人员以为,因为duoCAR-T细胞能够继续存在,它们将有长时间按捺HIV的才能。
输注一次CAR-T细胞,在7天后(左)和30天后(右),duoCAR-T细胞继续存在(图片来历:参考资料[2])
这项CAR-T细胞医治HIV感染的研讨得到了科学界很多人的重视,《科学》也为此发文谈论。但正如谈论所言,现在的成果仅仅动物试验,是否在人体中起作用,以及对人体是否安全,这些问题都还需求后续研讨。
在CAR-T细胞用于医治癌症患者时,有些情况下,因为免疫系统,患者的器官会受到破坏。而关于现已服药将病毒载量控制在较低水平的HIV感染者来说,强化的免疫细胞或引起激烈的细胞因子风暴,是值得注意的问题。
据这项研讨的一起通讯作者Boro Dropuli 教授介绍,他们将于2020年头在美国展开临床试验。咱们等待科学家在不懈的抗艾之路上获得更大的前进,协助达到治好艾滋病、停止艾滋病传达的最终目标。
参考资料:
[1] Kim Anthony-Gonda et al., (2019) Multispecific anti-HIV duoCAR-T cells display broad in vitro antiviral activity and potent in vivo elimination of HIV-infected cells in a humanized mouse model. Science Translational Medicine. DOI: 10.1126/scitranslmed.aav5685
[2] Jon Cohen (2019) Can an immune strategy used to treat cancer also wipe out HIV infections? Science. DOI: doi:10.1126/science.aaz0428
[3] How ‘duoCAR-T’ cells could clear HIV and prevent resurgence of virus reservoirs. Retrieved Aug. 8, 2019, from https:///research/how-duocar-t-cells-could-clear-hiv-and-resist-infection