利用细胞疗法抗癌和恢复组织功能

长期以来，科学家们一直设想使用活细胞来治疗人类疾病。在 19 世纪，各种动物细胞被注入人体，试图治疗与年龄有关的疾病或癌症。幸运的是，在 20 世纪中叶，该领域的面貌变得更加严肃，当时研究人员对人体免疫系统的了解大大提高。

图，BrainStorm Cell Therapeutics 是神经退行性疾病成人干细胞疗法的开发商，生产 MSC-NTF 细胞，即分泌神经营养因子的自体培养间充质骨髓基质细胞。MSC-NTF 细胞可用于将多种 NTF 和免疫调节细胞因子直接递送至受损神经元。为了离体扩增和分化 MSC-NTF 细胞，该公司使用其 NurOwn 平台。目前，该公司正在评估这些细胞在减缓或稳定肌萎缩侧索硬化症进展方面的效果。

在 1950 年代后期，美国医生 Edward Donnall Thomas 和其他科学家开始治疗白血病患者，方法是照射他们的身体以根除癌症，并给他们输注来自健康供体的骨髓细胞以恢复他们的造血系统。然而，捐赠者的组织很少移植到接受者体内，许多患者死于严重的免疫反应或感染。

当托马斯从接受者的同卵双胞胎中获取骨髓细胞时，他获得了更大的成功，这导致白血病得到缓解，直到最终复发。他和其他人了解到，关键在于细胞表面受体的遗传相似性，称为人类白细胞抗原 (HLA)，以防止受体的免疫系统排斥外来供体组织。多年来，他和其他人开发了 HLA 匹配供体与合适受体的方法，以及有助于防止移植细胞攻击受体组织的免疫抑制治疗。最终，骨髓移植成为治疗某些血癌和某些其他疾病的重要疗法。

这些发展也引发了另一条研究方向。Thomas 和其他人注意到，供体免疫细胞有时会帮助根除残留在受体体内的恶意肿瘤细胞。研究人员推测，将免疫细胞单独注入患者体内可以帮助对抗血癌，这一愿景在几年后实现，当时基因工程的进步促进了嵌合抗原受体 (CAR) T 细胞疗法的发展。这些包括提取患者的 T 细胞，对其受体进行基因工程以靶向特定的癌细胞，然后将它们重新注入患者的血液中。在美国食品和药物管理局 (FDA) 所谓的“历史性行动”中，第一个 CAR T 细胞疗法 tisagenlecleucel，从那时起，许多 CAR T 细胞疗法已被批准用于治疗一系列血癌。

既然细胞疗法和基因工程细胞疗法是现代医学的支柱，科学家们正在努力为它们寻找更多应用。许多人正在修补免疫细胞，以使其适用于更广泛的患者群体，并指导它们对抗实体瘤，迄今为止，这已被证明对 CAR T 细胞具有挑战性。与此同时，其他人正在修补干细胞以恢复退行性疾病中受损的组织，以期解决进行性神经退行性疾病，例如多发性硬化症 (MS) 和肌萎缩侧索硬化症 (ALS)。GEN与许多科学家和公司领导进行了交谈，以了解更多关于这两个治疗前沿的挑战和成功。

让 CAR T 细胞成为更好的杀手

ImmPACT Bio 专注于开发逻辑门控 CAR T 细胞疗法。在这些疗法中，CAR T 细胞被设计为遵循逻辑规则，例如靶向两种抗原中的任何一种。该公司的主导产品是一种 CAR T 细胞结构，旨在靶向 CD19 或 CD20 B 细胞受体。

该结构由该公司的一位科学创始人——加州大学洛杉矶分校 (UCLA) 的 Yvonne Chen 博士开发。加州大学洛杉矶分校的研究人员最近完成了一项针对 10 名复发性或难治性非霍奇金淋巴瘤患者的安全性研究，这些患者在 T 细胞被设计为表达该构建体后接受了自己的 T 细胞的输注。在预印本报告的 I 期数据中，9 名患者对治疗有反应，7 名患者在两个月后完全缓解。

重要的是，没有患者出现神经毒性或严重程度的细胞因子释放综合征——传统 CAR T 细胞疗法的常见副作用，也是在住院环境中进行治疗的原因。更少的副作用意味着门诊给药是可能的。“如果您的治疗非常耐受，”Ramachandra 详细说明，“您现在可以增加访问量。”

ImmPACT Bio 研究人员现在正计划进行另一项 I 期研究，以使用该公司自己的工业化制造工艺测试 CAR T 细胞疗法，同时努力开发其他逻辑门控 CAR T 细胞疗法用于实体瘤。

再造实体瘤的T细胞

A2 Biotherapeutics 是一家位于加利福尼亚的公司，它也在寻求一种针对实体瘤的 CAR T 细胞疗法。所涉及的挑战之一是，迄今为止测试的许多 CAR T 细胞疗法都针对肿瘤相关抗原，这些抗原也在健康组织中表达，而 T 细胞最终会攻击这些抗原。A2 Biotherapeutics 的高级科学家 Talar Tokatlian 博士解释说：“使用常规细胞疗法……可能会发生这种靶向性、非肿瘤毒性。” “根据组织的不同，这可能是非常有问题的。”

该公司的解决方案由逻辑门控 CAR T 细胞构建体组成，这些构建体靶向肿瘤相关抗原，但不针对具有仅在健康细胞上表达的抗原的细胞。该公司的主要候选药物之一靶向存在于结肠直肠癌和某些其他癌症中的癌胚抗原 (CEA)，但被 HLA-A*02（一种在健康组织中普遍表达的抗原）阻断。Tokatlian 说，对于一部分肿瘤已经失去 HLA-A*02 表达的患者，该治疗将选择性地消除肿瘤细胞，同时保护健康组织。

2022 年的一项研究报告称，这些靶向 CEA 的“Tmod”细胞在小鼠癌症模型中选择性地杀死了表达 CEA 的肿瘤细胞并避免了表达 HLA-A*02 的细胞。5研究小组观察到 Tmod 细胞的类似结果，这些细胞靶向肿瘤相关抗原间皮素并被 HLA-A*02 阻断。

Tokatlian 指出，局限性在于这些疗法仅适用于 HLA-A*02 杂合子且肿瘤细胞中抗原完全丧失的患者。目标是找到更多激活和阻断抗原的组合，以识别其他可能受益的亚群。“一旦我们证明这是有效的，”她说，“那么下一步就是确保我们可以将这种疗法应用于许多不同的患者。”

调动自然杀伤细胞

总部位于波士顿的 Catamaran Bio 正在完全使用另一种免疫细胞类型来治疗实体瘤。自然杀伤 (NK) 细胞是先天免疫系统的一部分，与 T 细胞相比具有几个优势，即使它们不表达靶抗原，它们也能杀死肿瘤细胞。此外，NK细胞识别外来细胞的方式使它们不太可能攻击接受者的组织，如果它们来自不同的人，则有助于开发不需要单独制造的现成疗法每个病人。Catamaran Bio 首席执行官、医学博士 Alvin Shih 表示，预计 NK 细胞疗法比 CAR T 细胞疗法更安全。

然而，为实体瘤开发任何细胞疗法的挑战在于，肿瘤微环境本质上是免疫抑制的，通常含有对免疫细胞具有抑制作用的细胞因子，如转化生长因子-b (TGFb)。这就是为什么 Catamaran Bio 研究人员设计了源自外周血的 NK 细胞，以携带 TGFb 显性负受体，使细胞能够在不激活任何细胞内通路的情况下捕获细胞因子并将它们从肿瘤微环境中运送出去。研究人员没有使用病毒将受体编码基因引入 NK 细胞，而是使用基于转座子的系统。Shih 表示，这个系统效率更高，可以插入更大的基因。

在临床前研究中，Catamaran Bio 科学家设计了这些捕获 TGFb 的 NK 细胞，以靶向存在于乳腺肿瘤中的 HER2 受体。7只接受 NK 细胞的 HER2 表达肿瘤的小鼠比对照组存活的时间更长。“在肿瘤体积和存活率方面，安慰剂治疗的动物和 CAR-NK 治疗的动物之间存在显着差异。”

利用间充质干细胞

与此同时，总部位于纽约的 Brainstorm Cell Therapeutics 正在部署间充质干细胞 (MSCs)，它们在体内发挥各种支持作用，以阻止组织损失。Brainstorm 执行副总裁兼首席开发官 Stacy Lindborg 博士说：“我们体内的一些细胞……本身就具有这些惊人的特性。”

林德伯格说，Brainstorm 的疗法 NurOwn 具有一种多能作用机制，可以解决包括自身免疫性疾病 MS 和 ALS 在内的进行性疾病，这些疾病会导致瘫痪和死亡。治疗包括从个体患者的骨髓中分离出来的 MSC 细胞，诱导表达神经营养因子，并输送到患者的脑脊液中，MSC 细胞从那里迁移到炎症区域。在一些神经退行性疾病的动物模型中，植入分泌神经营养因子的 MSC 细胞具有神经保护作用。

Brainstorm 最近公布了一项 II 期研究的结果，该研究对 18 名接受 NurOwn 多种治疗的非复发性进展性 MS 患者进行了研究。10治疗似乎是安全的，19% 的患者在 28 周后发现步行速度测试有所改善。有趣的是，研究人员还观察到治疗接受者脑脊液中神经保护蛋白的增加和炎症生物标志物的减少，在 NurOwn 的 263 名 ALS 患者的 III 期研究中也发现了这一观察结果。

然而，该研究没有达到其主要终点，33% 的 NurOwn 接受者在 28 周后的 ALS 功能评定量表上看到疾病进展至少有 1.25 个百分点的变化，而接受安慰剂的患者中这一比例为 28%，a FDA 认为不足以授予 NurOwn 生物制品许可申请的差异。11受到修订结果的鼓舞，Brainstorm 现在重新提交其请求。（公司发现原始结果因分析中的统计错误而被扭曲。12研究的修订结果表明，对于病情较轻的患者亚组，NurOwn 在次要终点显着减缓了疾病进展。）

修复 ALS 中的运动神经元

洛杉矶 Cedars-Sinai 医学中心理事会再生医学研究所执行主任 Clive Svendsen 博士及其同事也在使用干细胞治疗神经退行性疾病，包括视网膜色素变性、帕金森病和 ALS。

然而，他们的方法是基于从多年前分离的人类胎儿皮质组织样本中提取的神经祖细胞系。这些细胞经过基因工程改造，可表达神经胶质细胞系衍生的神经营养因子 (GDNF)，从而促进神经元存活。策略是将细胞直接移植到脊髓中；然后它们迁移到退化部位并分化成分泌 GDNF 的星形胶质细胞，这是一种支持运动神经元的细胞类型。

Svendsen 和他的同事最近在 I/IIa 期研究中测试了这些细胞，将它们移植到 18 名 ALS 患者的腰脊髓的一侧，这些患者接受了免疫抑制药物以防止移植排斥。治疗看起来是安全的。14值得注意的是，对 13 名死于 ALS 的个体的组织分析表明，植入的细胞存活并分泌 GDNF。“这很了不起，因为我们甚至不知道它们是否能在成人脊髓中存活，更不用说在 ALS 环境中了，”Svendsen 说。

该团队正在计划另一项研究，该研究涉及将干细胞植入 ALS 患者的运动皮层，以解决上运动神经元的退化问题。Svendsen 指出，减缓疾病进展需要同时治疗这两个部位。他承认，前方的路还很长。“这是一场马拉松，”他说。“这是一系列安全步骤，导致一种可以保护系统两侧的治疗方法。”

参考文献：

1. Storb R. Edward Donnall Thomas (1920–2012). Nature 2012; 491: 334.

2. Blume KG, Weissman IL. E. Donnall Thomas (1920–2012). Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. Published 2012; 109(51): 20777–20778.
3. Rose S. First-Ever CAR T-cell Therapy Approved in U.S. Cancer Discov. 2017;7(10): OF1.