基因CD5敲除可極大提高CART細胞對包括實體瘤在內的一系列癌癥的療效

　　在一項新的臨床前研究中，來自賓夕法尼亞大學佩雷爾曼醫學院和艾布拉姆森癌癥中心的研究人員發現通過使用CRISPR-Cas9技術敲除在T細胞表面上發現的CD5蛋白的編碼基因，可以大大提高CAR-T細胞療法對包括實體瘤在內的多種癌癥的療效。相關研究結果發表在2024年7月的Science Immunology期刊上，論文標題為“CD5 deletion enhances the antitumor activity of adoptive T cell therapies”。

　　CAR-T細胞是一種經過基因改造的T細胞，可以攻擊癌細胞表面上的特定靶點。它們在一些血癌患者身上取得了顯著效果。但是，它們對其他癌癥的治療效果并不理想，包括實體瘤癌癥，如胰腺癌、前列腺癌和黑色素瘤。科學家們一直在尋找提高CAR-T細胞療法有效性的技術。

　　這項新的研究表明敲除CD5可能是一種不錯的技術。這些作者發現，CD5是一種強大的免疫檢查點，能抑制T細胞的有效性。他們發現在多種臨床前癌癥模型中，去除CD5能顯著增強CAR-T細胞的抗癌活性。

　　論文通訊作者、賓夕法尼亞大學佩雷爾曼醫學院血液腫瘤學助理教授Marco Ruella醫學博士說，“我們在臨床前模型中發現，CD5 缺失大大增強了 CAR-T 細胞對抗多種癌癥的功能。我們在臨床前模型中觀察到的驚人效果表明CD5基因敲除可能是增強CAR-T細胞功能的一種通用策略。”論文第一作者為Ruella實驗室的應屆研究生Ruchi Patel博士。

　　免疫檢查點基礎知識

　　免疫檢查點機制是一種調節開關，有助于防止免疫反應過于激烈并造成附帶組織損傷。癌癥通常會劫持這些機制來抑制抗癌免疫反應。

　　科學家們已經確定了幾種主要的免疫檢查點蛋白，包括 PD-1 和 CTLA-4，它們是最早成功的免疫檢查點抑制劑療法，包括伊匹單抗（ipilimumab）、納武單抗（nivolumab）和派姆單抗（pembrolizumab）的靶點。

　　盡管人們正在研究通過基因剔除編碼這些蛋白的基因來增強 CAR-T 細胞療法，但科學家們相信，還有其他迄今尚未發現的免疫檢查點機制被癌癥所利用。

　　關注 CD5 的策略

　　在研究 CD5 在 CAR-T 細胞中的作用之前，這些作者起初將 CD5 作為腫瘤靶點。CD5蛋白在T細胞淋巴瘤和T細胞急性淋巴細胞白血病中的癌變T細胞表面上高度表達，這兩種罕見的血液癌癥沒有有效的免疫療法可供選擇。特別是，目前市面上的商業 CAR-T 細胞療法都沒有被批準用于治療 T 細胞淋巴瘤。

　　Ruella及其團隊首先設計出了靶向CD5陽性細胞的CAR-T細胞來治療這些惡性腫瘤，但他們很快意識到，由于CAR-T細胞天然表達CD5，他們需要剔除CAR-T細胞中的CD5，以防止CAR-T細胞自相殘殺。

　　圖片來自Science Immunology, 2024, doi:10.1126/sciimmunol.adn6509

　　因此，他們利用CRISPR-Cas9技術，剔除了CAR-T細胞中的CD5基因，這樣所獲的CAR-T細胞就不會互相攻擊了。在實驗室對多種T細胞惡性腫瘤的實驗中，CAR-T細胞中的CD5基因敲除大大提高了它們的有效性。

　　不過，這些作者很快意識到，CD5 基因缺失能夠廣泛增強多種 CAR-T 細胞產品對液態癌癥和實體癌的抗腫瘤效果。他們在實驗室研究中發現，當在針對其他不攜帶CD5的癌癥（包括 B 細胞白血病和淋巴瘤、胰腺癌和前列腺癌）設計的 CAR-T 細胞中測試 CD5 基因敲除策略時，它們的抗腫瘤效果也得到了類似的改善。

　　這些作者觀察到CD5基因缺失的CAR-T細胞的增殖和存活率提高了，癌細胞殺傷活性也增強了，這些效果超過了敲除已知免疫檢查點蛋白PD-1編碼基因后觀察到的效果。他們還發現CD5基因敲除可以提高其他T細胞的抗癌活性，這再次表明CD5是這些細胞中重要的免疫檢查點蛋白。

　　這些作者在這項新的研究中詳細闡述了CD5基因敲除的分子機制，表明它能增強與T細胞活化和細胞殺傷效力有關的基因的活性。通過分析一個大型腫瘤活檢數據庫，他們還發現T細胞中CD5表達相對較低與更好的患者預后有關。

　　利用CD5基因敲除的CAR-T細胞開展的一項I期臨床試驗即將開始招募攜帶CD5基因的T細胞淋巴瘤患者。Ruella說，“如果CD5基因敲除策略在此類臨床試驗中安全有效，就可以對更廣泛的癌癥進行測試。我們很高興看到這項新的研究‘從實驗室走向臨床’。”