细胞与基因治疗(CGT)药物是21世纪重要的医学突破,CGT药物以卓越的疗效正在向传统的小分子药物发起冲击,尤其以CAR-T为代表的免疫细胞治疗药物有望成为抗肿瘤药物的第四支柱。
但是细胞与基因治疗想要成为主流医学之前,还存在诸多的挑战,其中一个是实现价格的平民化。为了达成这个目标,科研人员做出了许多努力,在许多技术路线中,“同种异体”策略是一个比较被看好的发展趋势。
同种异体的细胞药物,一能够实现大规模生产,降低成本;二能够实现“即时取用”;更好的满足患者治疗需求。
但是同种异体策略,又能分为多种不同的技术路线。
健康供体来源
从健康供体中获取细胞来源,取代从患者自身单采白细胞,这是比较常见的一种同种异体细胞治疗开发策略。
但是作为异体细胞,人体的免疫系统会自动识别外来物质,对其进行免疫排斥。因此,为了防止免疫排斥反应,需要对细胞进行进一步的基因工程改造,敲除TCR等基因。此外,部分研究还会进行其他的基因工程增强抗肿瘤反应。
实际上,这个技术方向最主要的还是需要克服宿主与供体之间的排斥反应;同时考虑体外的可生产性,生产规模;还需要考虑扩增规模和扩增速度的平衡问题,注意不能把细胞的扩增潜力耗尽;以及转基因操作的均一性和效率等。
但是存在一个问题。对于这种技术来源的CAR-T细胞来说,其需要经过两次基因工程,首先需要将CAR转导到T细胞中,然后需要进行基因编辑敲除免疫排斥基因;因为使用的是健康供体的终末分化T细胞作为起始原材料,并且进行了多次复杂的转基因操作,然后再经过大规模扩增,细胞的基因组稳定性是非常差的。
同时,产能问题也是这个技术路线上的一个挑战。有相关研究,健康供体来源的CAR-T单批次产能大概在100个剂量,然而对于实现“现货”产品来说,还是远远不足的。
脐带血来源
该技术路线与健康供体来源的相差无几,对脐带血来源的T细胞进行扩增,转导CAR,基因工程敲除TCR等免疫排斥基因,然后筛选出需要的细胞,在进行扩增,最终收获和储存。
但与健康供体来源的T细胞不同的是,脐带血来源的T细胞具有独特的抗原幼稚状态,可以大幅度降低GVHD的发生风险。
实际上,脐带血来源的细胞治疗不仅只有CAR-T,还有CAR-NK、NK细胞治疗,以及干细胞治疗等等不同选择。有相关研究显示,脐带血来源的NK细胞更容易培养并且激活。
iPSC来源
利用iPSC(诱导多能干细胞)作为起始细胞开发异体细胞治疗,也是近年来的一个热点开发项目。
具体如何利用山中因子将体细胞重编程转化为iPSC,这里就不再描述。利用iPSC(诱导多能干细胞)作为起始细胞制备CAR-T细胞的大致流程如下:首先对iPSC进行基因改造使其携带CAR分子,再经诱导分化成CAR-T细胞。
但是在诱导分化成CAR-T细胞的过程中,需要提供Notch通路的激活信号,这也导致了必须用到滋养层细胞。而鼠源细胞作为滋养层,造成的问题就是,可能会在最终产品中混入鼠源的DNA,对于产品来说具有严重的合规性风险。
但是随着这些年的生物工程技术进一步发展,有很多体系和机会可以实现对滋养层细胞的代替和替换。
当然,也有很多企业在开发iPSC来源的其他细胞治疗,例如NK细胞等等。



