Nature子刊:新型雙CAR-T細胞療法,快速清除體內HIV病毒,持久保護

2020-11-27 澎湃新聞

Nature子刊:新型雙CAR-T細胞療法,快速清除體內HIV病毒,持久保護

2020-09-02 18:09 來源:澎湃新聞·澎湃號·湃客

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愛滋病是獲得性免疫缺陷症候群的簡稱,由感染HIV病毒引起。HIV是一種能攻擊人體免疫系統的病毒,它把人體免疫系統中最重要的CD4 T細胞作為主要攻擊目標,大量破壞該細胞,經過數年、甚至長達10年或更長的潛伏期後發展成愛滋病病人,使人體喪失免疫功能,因抵抗力極度下降會出現多種感染,後期常常發生惡性腫瘤,以至全身衰竭而死亡。

上世紀80年代初,美國疾病預防控制中心(CDC)首次發現了愛滋病的存在。數十年來,HIV病毒從發源地迅速擴散到世界的每一個國家和地區,對世界人民的生命健康造成巨大威脅。根據世界衛生組織(WHO)報告,2019年全世界大約有170萬人新感染了愛滋病毒,超過3800萬愛滋病患者生活在HIV的陰霾之下,死亡人數高達1200萬。

此外,我國的愛滋病感染情況也不容樂觀,截至2018年,我國報告現存活愛滋病感染者近80萬,近幾年每年新增超過5萬。據世界衛生組織WHO估算,我國實際愛滋病感染者約為125萬。

雖然抗逆轉錄病毒療法(ART)可以控制愛滋病的進展,甚至能讓愛滋病感染者像正常人一樣生活,但該療法並不能治癒愛滋病,只是將體內的HIV病毒壓制在較低的水平。 患者必須終生堅持每日服藥,一旦停藥,體內的HIV病毒就能夠迅速複製,進而導致愛滋病發展。

對於絕大多數愛滋病患者來說,徹底治癒愛滋病的最大障礙就是病毒庫,也就是隱藏在細胞中的HIV病毒,如何徹底清除病毒庫,才是治癒愛滋病的關鍵。

近日,哈佛醫學院的 Todd M. Allen 團隊和賓夕法尼亞大學的 James L. Riley 團隊合作,在國際頂尖醫學期刊 Nature Medicine 雜誌發表了題為:Dual CD4-based CAR T cells with distinct costimulatory domains mitigate HIV pathogenesis in vivo 的研究論文。

該研究通過一種新型雙CAR-T細胞療法有效對抗了HIV病毒。這表明CAR-T細胞療法不僅是癌症治療利器,也是對抗愛滋病的秘密武器。

CAR-T,全稱是Chimeric Antigen Receptor T-Cell Immunotherapy,指的是嵌合抗原受體T細胞免疫療法。簡單一點說,CAR-T就是把病人的免疫T細胞在體外通過生物技術改造,令其識別腫瘤細胞表面的抗原,然後把這些細胞輸回病人體內,達到識別、殺死癌細胞的治療效果。

在此基礎上,通過設計新型CAR結構,使其對T細胞改造,從而讓其識別並殺傷特定患病或被感染細胞,例如被HIV感染的細胞。

研究團隊開發了受保護的雙CAR-T細胞,可對HIV感染提供強大而持久的響應,同時對病毒本身具有抵抗力。這種雙CAR-T細胞是一種新型CAR-T細胞,是通過將兩個CAR結構構建到一個T細胞上改造而成的。

如下圖所示,這種雙CAR結構種的每個CAR都有含有一個CD4蛋白,其可以靶向HIV感染的細胞和一個共刺激域,用以增強免疫功能。兩個CAR結構上分別帶有一個4-1BB和CD28,4-1BB刺激細胞增殖和持久性,CD28增加殺傷被感染細胞的能力。

此外,由於HIV病毒經常感染T細胞,因此研究團隊還添加了一種稱為C34-CXCR4的蛋白,該蛋白由賓夕法尼亞大學血液腫瘤學教授 James Hoxie 實驗室開發。C34-CXCR4可防止HIV附著並感染細胞。

最終,這種改造後的新型CAR-T細胞是長壽命的,可響應HIV感染而自我複製,可有效清除被HIV感染的細胞,並對HIV感染具有部分抵抗力。

接下來,研究團隊進行了動物實驗,將這種雙CAR-T細胞注射到感染HIV的小鼠,實驗結果表明,與未治療的小鼠相比,用這種方法治療的小鼠體內的HIV病毒複製較慢,HIV感染的細胞更少,血液中的HIV病毒數量減少,而CD4+T細胞(HIV的首選靶標)得以保存。

另外,將雙CAR-T細胞與抗逆轉錄病毒藥物聯合使用時,HIV病毒被更快地抑制,與僅用抗逆轉錄病毒藥物治療的小鼠相比,體內HIV病毒庫更小了。

研究團隊表示,這種新型雙CAR-T細胞能夠有效清除HIV病毒儲庫,減少包括CD4+T細胞在內的各種細胞和組織中的HIV負擔,這些研究結果支持CAR-T細胞療法作為一種新工具用於清除HIV儲庫,實現愛滋病的功能性治癒。

論文連結:

https://www.nature.com/articles/s41591-020-1039-5

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