2006年，诱导多能干细胞（iPSCs）的发现被誉为是科学和医学领域的重大突破。自从诱导多能干细胞技术的出现以来，在干细胞生物学和再生医学领域，治疗性细胞的生产已经取得了巨大的进展。自2007年以来iPSCs被用于产生疾病模型，涉及药物疗效和毒性的药物筛选。适应性免疫系统的一个关键组成部分是细胞毒性T淋巴细胞（CTL），它可以识别和杀死被感染的细胞和恶性宿主细胞[1]。CAR工程T细胞的创新导致了开创性的新疗法，可以利用身体免疫系统靶向治疗一系列疾病。
使用原代免疫细胞的CAR-T或CAR-NK细胞疗法的示意图[1]
日本的RIKEN小组首次探索了重编程抗原特异性T细胞以再生克隆细胞毒性T细胞的想法[2]。川本小组的一项研究从mart-1特异性T细胞系JKF6细胞系中生成了诱导多能干细胞，该细胞系是长期培养的肿瘤浸润细胞毒性T细胞，最初来源于黑色素瘤患者[3]。中池等人在RIKEN等人研究的基础上创新的方法[2]，揭示了生长病毒抗原特异性细胞毒性T淋巴细胞（CTL）的成功。选择一个HIV1型（HIV-1）表位特异性T细胞，并诱导进入iPSC细胞。这些HIV-1-T-诱导多能细胞被重新分化为新生的T细胞，这些细胞显示出与原始T细胞相同的TCR基因排列模式[3]。
利用T-iPSCs作为基细胞，重编程的诱导iPSC克隆可以继承原始TCR，并驱动再分化为iPSC-T细胞。然而，这种方法需要消耗抗原特异性T细胞，并且仅限于从患者特异性T细胞中识别出来的抗原。此外，iPSC-T细胞的治疗应用受到限制，因为受体患者需要匹配其供体的HLA，这极大地限制了iPSC-T细胞治疗应用的“普遍性”[4]。
CAR工程以一种HLA独立的方式重新定向T细胞的特异性，消除了HLA的限制，并增强了抗肿瘤特性。在Themeli等人2013年的一篇论文中，研究人员通过重新编程来自健康供体的外周T细胞来生成T-iPSC克隆，然后将针对CD19的第二代CAR转导到选定的T-iPSC克隆中[5]。表达CAR的iPSC-T细胞在异种移植模型中表现出强大的抗肿瘤疗效，但在表型上与先天γδT细胞相似。该方法生成了一个表达CD8同型二聚体的先天型T细胞，以类似于mart-1特异性T细胞的方式影响再分化的T细胞的抗原特异性细胞毒性能力。然后Maeda等人对传统方法进行改进，使用单克隆抗CD3抗体（Abs）刺激T细胞，生成CD8αβT细胞，具有与原始CTLs相当的抗原特异性细胞毒性[6]。
近年来，一种3D类器官培养系统可以成功地生成CAR-T细胞[7]。在Wang等人的研究中，iPSC克隆由初级CD62L+ T细胞重编程，被认为在CAR-T细胞治疗中具有持久疗效和特异性增强的临床结果。
3D类器官培养系统可以成功地生成CAR-T细胞[7]
Iriguchi等人在2021年通过将固定的delta like 4（DL4）蛋白和反抑制素一起代替饲养细胞[8]，为T细胞分化提供了notch信号。结果表明，在无饲养细胞条件下产生祖T细胞的可行性。所有这些方法都为生产临床适用的T细胞以及研究人类T细胞分化提供了一个简单而稳健的平台。
[1] Albinger N, Hartmann J, Ullrich E. Current status and perspective of CAR-T and CAR-NK cell therapy trials in Germany.GeneTher.2021Sep;28(9):513-527.doi:10.1038/s41434-021-00246-w.
[2] Nishimura T, Kaneko S,et al. Generation of rejuvenated antigen-specific T cells by reprogramming to pluripotency and redifferentiation. Cell Stem Cell. 2013 Jan 3;12(1):114-26. doi: 10.1016/j.stem.2012.11.002.
[3] Vizcardo R, Masuda K,et al. Regeneration of human tumor antigen-specific T cells from iPSCs derived from mature CD8(+) T cells. Cell Stem Cell. 2013 Jan 3;12(1):31-6. doi: 10.1016/j.stem.2012.12.006.
[4] Kawamoto H, Masuda K, Nagano S. Regeneration of antigen-specific T cells by using induced pluripotent stem cell (iPSC) technology. Int Immunol. 2021 Nov 25;33(12):827-833. doi: 10.1093/intimm/dxab091.
[5] Themeli M, Kloss CC,et al. Generation of tumor-targeted human T lymphocytes from induced pluripotent stem cells for cancer therapy. Nat Biotechnol. 2013 Oct;31(10):928-33. doi: 10.1038/nbt.2678.
[6] Maeda T, Nagano S,et al. Regeneration of CD8αβ T Cells from T-cell-Derived iPSC Imparts Potent Tumor Antigen-Specific Cytotoxicity. Cancer Res. 2016 Dec 1;76(23):6839-6850. doi: 10.1158/0008-5472.CAN-16-1149.
[7] Wang Z, McWilliams-Koeppen HP,et al. 3D-organoid culture supports differentiation of human CAR+ iPSCs into highly functional CAR T cells. Cell Stem Cell. 2022 Apr 7;29(4):651-653. doi: 10.1016/j.stem.2022.03.007.
[8] Iriguchi S, Yasui Y,et al. A clinically applicable and scalable method to regenerate T-cells from iPSCs for off-the-shelf T-cell immunotherapy. Nat Commun. 2021 Jan 18;12(1):430. doi: 10.1038/s41467-020-20658-3.
一米生物创立于2017年，是一家核心发展基因细胞治疗(GCT)、类器官研究、干细胞转化医学、及分子诊断等技术，以及开发生物样本采集与保存的国家级高新技术企业。公司目前总面积1万多平，建有十万级净化车间，并通过了南德TÜV13485质量体系认证。
公司重视人才和关键技术的发展和储备，立足于为客户需求开发产品并将解决方案做到极致的信念。研发生产的众多产品已获得国内医疗器械备案及注册证，欧盟CE认证和美国FDA备案，其中一体式唾液采集器荣获中国和美国发明专利授权。公司建立以来，坚持践行诚信、合作、勇于突破的理念，获得诸多第三方检验所、CGT工业、科研院所等行业顶层客户的信任与合作。
一米生物深耕生命科学研究与诊断技术领域，致力于为人类健康防治和疾病精准诊断的发展服务。
微信号｜一米生物
服务热线｜400-097-3606
