AR-T涉足艾滋治疗!“癌症导弹”能否轰碎HIV?

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说到免疫疗法,我们很容易想起如今癌症领域发展得如火如荼的“导弹”——CAR-T。这枚“导弹”在艾滋病治疗领域能否也有奇效呢?

药物

AR-T涉足艾滋治疗!“癌症导弹”能否轰碎HIV?

基本概念

1、“HIV病毒库”

所谓的“HIV病毒库”是指体内一组被HIV感染的特殊的免疫细胞,特别之处在于虽然被感染,但他们处于休眠(或者说潜伏)状态,不会产生新的HIV病毒。HIV病毒可以在这些细胞内隐藏数年,且随时可以激活复制更多的病毒。这也是鸡尾酒疗法不能根治HIV的原因之一。

2、CAR-T细胞

在以前的一篇文章里(Science子刊:治疗新思路,用癌症治疗方法治疗HIV)咱们也写过CAR-T细胞就是一种经过经嵌合抗原受体修饰的T细胞,特殊之处在于在维持自身免疫杀伤作用的同时能通过嵌合的抗体特异性地识别靶细胞进行有针对性的高效攻击。

但是,既往的研究中CAR-T有明显的缺点:

❒1.每次进行不同疾病的治疗都要重新设计一种特异性的CAR-T细胞;

❒2.CAR-T治疗启动后就一直处于“开启”状态,没法从外界控制。

AR-T涉足艾滋治疗!“癌症导弹”能否轰碎HIV?

1981年,美国首次发现艾滋病人,随后艾滋病迅速在全球广泛流行。然而目前尚无根治艾滋病病毒(HIV)感染的有效药物,抗逆转录病毒疗法(ART)下仍持续存在的HIV潜伏库使得患者必须终身服药。想要彻底消灭HIV,只有持续有效的免疫反应才能实现。说到免疫疗法,我们很容易想起如今癌症领域发展得如火如荼的“导弹”——CAR-T。这枚“导弹”在艾滋病治疗领域能否也有奇效呢?

近日,美国格莱斯顿研究所的研究人员开发了一种新型CAR-T,将HIV广泛中和抗体(bNAb)与杀伤性T细胞相结合,成功消灭了大量HIV感染的细胞,同时显著缩小了HIV潜伏库,有望实现艾滋病的持续缓解或功能性治愈!

AR-T涉足艾滋治疗!“癌症导弹”能否轰碎HIV?

CAR-T在艾滋病领域应用,必须翻越两座大山

CAR-T疗法是利用基因工程改造T淋巴细胞,对其导入特定基因,使其可编码特定的嵌合抗原受体(CAR),进而获得识别肿瘤细胞表面标志物的能力,最终实现对肿瘤细胞的准确高效杀伤。该原理在艾滋病治疗领域同样适用,因为HIV感染的细胞也具有独特的表面特征。这是否意味着只要制造出以相应受体为靶点的CAR-T细胞,就可以实现HIV感染细胞的精准打击呢?

现实给予了我们沉重一击——过往的艾滋病CAR-T细胞治疗尝试皆以失败告终,未能达到预期效果。这是为什么呢?我们知道,艾滋病与癌症终归还是不同的。首先,T细胞是HIV感染的首要目标,CAR-T接近HIV感染的细胞后,就已经成为了HIV的侵袭对象,CAR-T尚来不及发挥作用,就已经在HIV的攻击下丢盔卸甲,毫无还手之力。其次,病毒最大的特征就是结构简单,复制变异都极快,这就导致HIV毒株多样性难以控制,耐药毒株比例日益增加,表达的受体自然也千奇百怪,因而仅能针对单一独特受体分子的传统CAR-T面对HIV只能应接不暇。所以,想要实现艾滋病CAR-T治疗,就必须翻越HIV对T细胞的毒性和HIV受体多样性这两座大山。

ConvertibleCAR--bNAbs 成功“轰碎”HIV

目前HIV的治疗研究除了相关控制药物的研发,还有许多人致力于抗HIV抗体的研究,其中bNAb被誉为HIV疫苗的新希望。见字明意,HIV的“广泛中和抗体”自然对绝大多数HIV毒株皆有中和作用。然而,bNAb仅对HIV毒株有效,对其感染的细胞却是无能为力。简而言之,bNAb需要一个“帮手”帮它杀灭细胞,使HIV暴露出来,而CAR-T正是针对细胞的疗法!那这二者相结合是否就可相辅相成呢?研究人员通过将bNAb和CAR-T相结合,使得bNAb获得了对细胞的杀伤能力,同时bNAb可将试图入侵CAR-T的HIV病毒完美中和,而细胞破碎后的HIV病毒也可以交给bNAb来解决。这就确保了CAR-T顺利发挥免疫作用。第一座大山成功翻越!

AR-T涉足艾滋治疗!“癌症导弹”能否轰碎HIV?

CAR-T的功能有了保证,接下来就是怎样让CAR-T精确打击被HIV感染的细胞。研究人员发现被HIV感染的免疫细胞皆广泛表达变异的NKG2D受体的配体,因此,他们对CAR-T进行基因工程改造,使其表面定量表达变异NKG2D受体,加上bNA,开发出了新型CAR-T——ConvertibleCAR--bNAbs。进入患者体内后,ConvertibleCAR可根据变异NKG2D的受体配体结合作用准确识别被HIV感染的免疫细胞。因为变异NKG2D配体在绝大多数被感染细胞中皆有表达,这就避免了因HIV毒株多样性导致的治疗困境,这也成功解决了第二个难题。

研究结果显示,综合了bNAb抗体活性、变异NKG2D受体配体结合活性和CAR-T杀伤力的ConvertibleCAR--bNAbs可特异性消灭HIV感染的CD4 T细胞,而且不伤害未被感染的细胞。同时,ConvertibleCAR--bNAbs还可以有效杀死同一培养物中混合的癌细胞和HIV感染的细胞,这就意味着ConvertibleCAR--bNAbs保留了CAR-T对肿瘤的杀伤功能。最重要的是,ConvertibleCAR--bNAbs还可有效攻击艾滋病人体内的HIV潜伏库,这就意味着艾滋病的持续缓解或功能性治愈不再遥不可及!

但是,这项技术离正式进入临床还有一段距离,新技术仍有不少问题亟待解决,比如想要增强ConvertibleCAR--bNAbs的作用免不了要激活HIV潜伏库,但如何激活、激活程度都是必须审慎考虑的问题。但终归还是有了希望,我们满怀信心,也许艾滋病患者的春天真的该来了。

参考文献:

Eytan Herzig,et al.Attacking Latent HIV with convertibleCAR-T Cells, a Highly Adaptable Killing Platform.Cell.

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