厲害了！新型CAR-T療法可抑制HIV感染

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2018-01-03

近日，科學家們報告說，同樣的基因工程細胞技術(shù)在實驗室動物中顯示出抑制HIV感染的能力，甚至有可能根除HIV。在發(fā)展艾滋病**的30年無功努力之后，人們可能有了協(xié)助免疫系統(tǒng)對抗HIV感染的新方法。

在剛剛過去的2017年，F(xiàn)DA批準了第一個針對癌癥的基因療法——CAR-T療法。近日，科學家們報告說，同樣的基因工程細胞技術(shù)在實驗室動物中顯示出抑制HIV感染的能力，甚至有可能根除HIV。雖然這項研究樣本很小，只在兩只平頂猴以及實驗室培養(yǎng)的細胞上測試了基因工程“CAR”細胞的作用，但是，研究結(jié)果預(yù)示，在發(fā)展艾滋病**的30年無功努力之后，人們可能有了協(xié)助免疫系統(tǒng)對抗HIV感染的新方法。

麻省理工學院和哈佛大學的MGH Ragon研究所所長Bruce Walker博士說：“這項研究顯示，在動物模型中，干細胞可以被設(shè)計為對艾滋病毒感染的細胞產(chǎn)生應(yīng)答，這是利用免疫系統(tǒng)靶向HIV的令人印象深刻的第一步。” Walker博士曾在二十世紀九十年代開創(chuàng)性地研究基因工程免疫細胞以抗擊艾滋病毒，但他并沒有參與這項新的研究。他說，“雖然目前的效果還不完全令人滿意，但顯然給了我們一些建設(shè)性的東西來進一步發(fā)展。”

為了改造T細胞來對抗癌癥，科學家給T細胞提供了能夠識別腫瘤細胞上的抗原并結(jié)合腫瘤細胞的表面分子（稱為嵌合抗原受體或CARs）的基因?？乖c受體的結(jié)合會激活CAR-T細胞，導致它們殺死腫瘤細胞。

為了創(chuàng)造能夠?qū)拱滩《镜腡細胞，這項研究的科學家們不是對T細胞本身進行基因修飾，而是用基因工程修飾了可以產(chǎn)生T細胞和其它血細胞的干細胞——造血干細胞。這種改造為造血干細胞及其所有后代提供了一種HIV特異的CAR。這個CAR的一部分（稱為CD4）追捕和結(jié)合艾滋病毒，而另一種表面分子（稱為C46）阻止HIV進入T細胞。這使得T細胞能夠檢測到病毒而不會感染病毒。此外，這種T細胞也能找到并摧毀艾滋病毒感染的細胞，因為這些細胞有一些與艾滋病毒相同的吸引T細胞的表面分子。

基因工程化的T細胞不僅摧毀了實驗中平頂猴身上的和細胞培養(yǎng)實驗中的HIV感染細胞，而且這種效果持續(xù)了兩年以上。這表明，它們可以“提供持久的抗艾滋病毒能力”。這篇發(fā)表在期刊《PloS Pathogens》上的研究的通訊作者，加州大學洛杉磯分校David Geffen醫(yī)學院的免疫學家Scott Kitchen博士說， “我們認為干細胞方法有更大的潛力來長期抑制艾滋病病毒，甚至根除病毒。”

Kitchen博士說，可能會在兩年后開始臨床試驗，他正在與私人基因療法公司Calimmune和其他人討論如何開發(fā)這種方法。“基因工程干細胞最初將是一個昂貴的方法，但是有可能避免終生服用抗逆轉(zhuǎn)錄病毒藥物的必要性和費用。”Kitchen博士補充道。他和他的同事們正在努力將基因工程細胞發(fā)展為**，這可能降低其價格。

價格之外，另一個值得謹慎的原因是CAR-T的抗艾滋病毒嘗試以前曾經(jīng)失敗?；蚬こ堂庖呒毎拱滩〔《镜幕舅枷胫辽倏梢宰匪莸?997年。當時由Walker博士領(lǐng)導的研究小組發(fā)現(xiàn)，一種CAR-T細胞可以在實驗室培養(yǎng)的細胞中摧毀艾滋病毒。但是當科學家們在少數(shù)患者身上測試這種方法時，結(jié)果令人失望。這可能是因為在CAR-T細胞能殺死病毒之前，就被病毒給殺死了。

Kitchen博士說，創(chuàng)造CAR干細胞，而不是CAR-T，可能會解決這個問題?；蚬こ淘煅杉毎軌?ldquo;無限量供應(yīng)能持續(xù)攻擊HIV的工程化T細胞”，就像一支擁有無數(shù)替代士兵的軍隊一樣。

▲該療法有著抑制HIV感染效果（圖片來源：《PloS Pathogens》）

他們在平頂猴中的實驗結(jié)果證實了這一點。實驗中，兩只平頂猴接受了基因工程干細胞移植; 另外兩只接受無效基因修飾的干細胞作為對照。實驗結(jié)果顯示，移植的干細胞能進骨髓并持續(xù)兩年產(chǎn)生HIV-CAR-T。在動物中沒有觀察到副作用，CAR-T殺死了感染的細胞。但是，在減少動物中的病毒數(shù)量方面效果不甚理想。

此外，他們發(fā)現(xiàn)這些殺手細胞能進入艾滋病病毒最常進行復制的部位，包括淋巴系統(tǒng)和胃腸道。Walker博士說這“令人印象深刻”，因為這提高了CAR-Ts將艾滋病從體內(nèi)隱藏的部位清除的可能性。

基因工程細胞療法正在快速發(fā)展中，我們期待有更多的有效治療方案來緩解艾滋病患的痛苦。

參考資料：

[1] Preliminary study hints that genetically modified T cells might fight HIV

[2] Long-term persistence and function of hematopoietic stem cell-derived chimeric antigen receptor T cells in a nonhuman primate model of HIV/AIDS (PloS Pathogens, Dec 28, 2017)

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