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現貨型(Off-the-shelf)嵌合抗原受體T細胞 (CAR-T) [趨勢新知]
種類:其他公告  發布單位:技術處  發布日期:2021-02-10 09:00
作者:陳建榮/工研院

一、前言

嵌合抗原受體 (Chimeric antigen receptor, CAR) T細胞療法被視為某些血液惡性腫瘤的突破性治療方法,在T細胞上工程化表現CAR使其能夠標靶針對血癌細胞。第一代CAR包含細胞外抗原結合區域連接細胞內訊號傳遞區域如T細胞受體的CD3ζ鏈。第二代CAR利用融合至CD3ζ鏈的共刺激結構區域,例如CD28或CD137 (也稱4-1BB)來增強CAR-T細胞活性和持續性。患者自體的第二代CAR-T細胞療法已經被核准了三種藥物,依據核准時間分別是Kymriah (tisagenlecleucel, Novartis藥廠)治療復發型或難治型B細胞急性淋巴細胞白血病、Yescarta (axicabtagene ciloleucel, Kite/Gilead藥廠)治療復發型或難治型瀰漫性大B細胞淋巴瘤及Tecartus (brexucabtagene autoleucel, Kite/Gilead藥廠)治療復發型或難治型被套細胞淋巴瘤。

二、現貨型CAR-T

使用來自健康捐贈者的細胞,也就是製造現貨型(off-the-shelf)同種異體(allogeneic) CAR-T細胞有潛力解決上述問題。同種異體CAR-T細胞具有能夠規模化製造來降低成本,單一捐贈者可以生產大量CAR-T細胞。

(一)細胞來源

1. 利用幹細胞衍生現貨型CAR-T

目前用於製造CAR-T的T細胞主要來源是周邊血單核球細胞(peripheral blood mononuclear cell, PBMC),較少來自臍帶血 (umbilical cord blood, UCB)。這些T細胞也可以衍生自能夠自我再生的幹細胞,例如誘導性多能幹細胞(induced pluripotent stem cells, iPSC)或胚胎幹細胞。因為來自不同健康捐贈者的周邊血,有機會建立不同亞型之人類白血球抗原(HLA)複合體的細胞庫,以選擇與患者的HLA類型配對的細胞批次。且與患者自體T細胞相比,同種異體CAR-T細胞是由健康細胞產生的,其較不受癌症免疫抑制作用或接受化療的影響。

(二)避免移植物抗宿主疾病

1. 使用αβ T細胞受體陰性細胞

目前有幾種策略去除或減少T細胞受體(T cell receptor, TCR)複合體的表現。一種方法是在T細胞中表現截短的CD3ζ 區域當作TCR抑制分子,降低TCR訊號傳遞以防止異體移植的排斥。或利用shRNA來降低TCR的表現,但上述方法仍可能保留少量但具功能的TCR,因此目前多數技術開發選擇使用基因編輯來確保完全去除TCR。TCR蛋白複合體由α鏈和β鏈(αβΤ細胞)組成,編碼β鏈基因含兩個恆定區,編碼α鏈的基因只有一個恆定區,因此破壞T細胞受體α鏈恆定區(TRAC)的基因是破壞αβTCR的最直接方法,使細胞無法形成TCR複合體。

2. 使用病毒特異性記憶T細胞

降低同種異體T細胞療法中移植物抗宿主風險的另一種潛在方法是使用健康人體的具病毒特異性T (virus‐specific T, VST)細胞,純化記憶性病毒特異性T細胞讓針對病毒疾病的治療更有專一性,且在臨床實驗中也觀察到甚少的移植物抗宿主疾病徵兆。因此,一些生物科技公司正在開發基於同種異體第四型人類皰疹(Epstein-Barr, EB)病毒特異性T細胞的CAR-T療法。裝載CD19的EBV特異性CAR-T細胞透過內源性病毒特異性TCR識別並殺死淋巴瘤細胞。類似的策略也已擴展到實體腫瘤標靶,裝載標靶雙唾液酸神經節苷脂 (disialoganglioside, GD2)的自體EBV特異性CAR-T細胞用來治療神經母細胞瘤。但此技術的移植物抗宿主疾病及抗腫瘤活性仍需臨床證明。

三、結論

雖然CAR-T細胞療法已經改變了某些血液惡性腫瘤的治療模式,也可能是癌症治療中最具前景的方法之一,開發病患易獲得的治療方式及降低製造成本的現貨型CAR-T將顯著增加治療的可及性。基因編輯技術已經透過有效消除TCR表現來控制移植物抗宿主疾病的風險,並且也已經利用基因編輯開發出使同種異體CAR-T細胞躲過宿主免疫系統的新技術。雖然基因編輯可以在同種異體CAR-T細胞中結合多種基因修飾,但多重基因修飾後脫靶基因可能導致的致癌風險,仍需滿足嚴格的品質控制和法規認證程序。在提高CAR-T細胞的功效方面,尤其是在實體腫瘤治療仍有許多挑戰尚待突破,也就是在免疫抑制的情況下具有更適合的腫瘤選擇性、更好的腫瘤進入能力和更高的抗癌活性。為了改善自體CAR-T細胞製造的時間成本、無法隨時治療、被自身腫瘤污染的細胞來源、T細胞突變、T細胞擴增不足及T細胞功能障礙的未滿足需求,使用基因編輯的現貨型CAR-T細胞已經開始進入臨床試驗,做為免疫腫瘤學在血液惡性腫瘤治療和實體腫瘤治療的臨床突破。

參考資料:

1. Nature Reviews Drug Discovery, Volume 19, pages185–199, 2020
2. Advances in Cell and Gene Therapy, Volume3, Issue3, July 2020

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更新日期:2020-04-28

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