科罗拉多大学安舒茨医学园区的研究人员发现,一些用于对抗癌症和其他疾病的CAR-T细胞携带着过去与细菌、病毒和其他抗原接触的记忆,这一发现可能使科学家能够更精确地制造这些细胞。
该研究发表在今天的《自然免疫学》(Nature Immunology)杂志上,主要关注嵌合抗原受体(CAR)-T细胞,这是一种有效的癌症治疗方法,特别是针对白血病和淋巴瘤。T细胞是一种免疫细胞,从患者的血液中提取出来,然后经过改造以靶向癌细胞,再输回患者体内。
研究人员发现,即使经过复杂的制造过程将CAR插入细胞中,曾经接触过抗原的CAR-T细胞的行为与从未接触过抗原的细胞有所不同。科罗拉多大学医学院儿科、肿瘤学和血液学教授、CU安舒茨盖茨研究所执行主任特里·弗莱(Terry Fry)博士表示:“与大多数药物不同,CAR-T细胞产品并不统一。我们知道存在变异性,但这种变异性的本质才刚刚开始被理解。”
弗莱和他的合著者、CU安舒茨免疫学研究员科尔·德戈利尔(Kole DeGolier)博士发现,“记忆细胞”,即那些有先前抗原经验的细胞,快速杀死了癌细胞,但很快变得疲惫,增殖缓慢,这可能导致潜在的复发。同时,他们发现了“幼稚细胞”(naïve cells),即没有抗原经验的细胞,具有有利的疾病对抗能力,如强大的扩展能力和抵抗疲惫的能力。通过直接比较这两种细胞类型,研究人员确定了可以调节和改善功能的具体基因靶点。他们发现,通过靶向如RUNX2等基因,可以增强幼稚细胞的功能,使其寿命更长,繁殖更快。
这些表观遗传差异可用于识别可以操纵以改变功能的基因。德戈利尔博士说:“这些表观遗传差异可用于识别可以操纵以改变功能的基因。”
研究首先在小鼠模型中进行,然后在人类细胞中进行。T细胞取自接种疫苗和未接种疫苗的受试者。接种疫苗模型中的细胞在淋巴结中遇到疫苗抗原后发生了变化。由于之前接触过抗原的记忆,它们后来迅速而有效地响应了白血病细胞,但比幼稚细胞更快耗尽自己。
虽然幼稚T细胞缺乏记忆细胞的疾病对抗印记,但在添加RUNX2后变得更加有效。它们也活得更久,基因保护它们免于疲惫,使它们继续对抗癌症。
弗莱说:“细胞的既往历史决定了这种平衡。如果你给幼稚细胞添加RUNX2,可以使它更好地杀死癌细胞。”他们的研究还生成了大量其他蛋白质的数据集,可以与RUNX2一起探索。
这些发现可能导致更精确的CAR-T细胞工程设计,使它们能更有效地攻击癌症,同时可能减轻一些副作用,如强烈的炎症反应。“了解这些差异可以指导开发合理操纵特定细胞属性的方法,”作者写道。“应进一步探讨RUNX2在限制疲惫程序方面的作用,特别是在实体肿瘤环境中,疲惫在限制抗肿瘤T细胞反应中起着重要作用。”
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