Nature Biotechnology:由两周缩短至一天 新型生物支架可在体内快速产生CAR

自然生物技术：从两周缩短到一天。新型生物支架可在体内快速产生CAR-T细胞，其抗癌作用更快、更强、更持久。

来源：中国生物技术网2022-05-07 10336044

如果MASTER最终被批准临床使用，要花多少钱？研究人员乐观地认为，它将远远低于现有的CAR-T细胞产品。

近年来，细胞已成为肿瘤治疗的明星靶向疗法。由于其在表达CD19的B细胞恶性肿瘤中获得了前所未有的成功，自2017年以来，相关产品陆续获得美国美国食品药品监督管理局()的批准，并激发了数百项正在进行的临床试验。

虽然CAR-T细胞疗法在人类恶性肿瘤的治疗中具有革命性的潜力，但生产临床级CAR-T细胞所需的复杂过程和惊人的成本仍然是该疗法临床应用的主要障碍。

最近，在《Nature Biotechnology》发表的一项研究中，来自教堂山北卡罗来纳大学的一个研究小组开发了一种生物导向的可植入支架，用于体内快速生产和释放CAR-T细胞。在小鼠的概念验证研究中，与传统的CAR-T细胞治疗相比，植入式支架可以更快地攻击肿瘤，并转化为更强、更持久的抗癌能力。

众所周知，T细胞是系统的一部分，它的任务是识别和破坏体内入侵病原体的细胞；CAR-T细胞是工程T细胞，可以识别癌细胞并将其摧毁。但是它最大的缺点就是价格很贵，每个型号都在百万元以上。因为费用高，很多患者被迫放弃。成本高的一个主要原因是细胞制备过程复杂且耗时，并且必须根据每个癌症患者的情况量身定制。因此，对于快速恶化的患者，缩短CAR-T细胞的制备时间更为关键。

在这项新的研究中，研究人员试图解决与制备CAR-T细胞的时间和成本相关的挑战。

为此，他们开发了一种称为多功能藻酸盐支架(MASTER)的生物技术，用于T细胞的产生和释放。MASTER是一种生物相容的海绵材料，看起来和摸起来都像迷你棉花糖。

要了解MASTER是如何工作的，我们先来了解一下CAR-T细胞是如何制备的：首先，临床医生采集患者外周静脉血提取T细胞，并运送到标准化实验室。研究人员在几天内用抗体激活了T细胞，为重新编程做准备。一旦T细胞被激活，病毒被引入CAR基因，研究人员将T细胞重新编程为针对癌细胞的CAR-T细胞。然后，将这些CAR-T细胞进一步扩增至用于临床治疗的数量。整个过程至少需要两周。最后，CAR-T细胞被带回医院，重新注入病人体内。

据研究人员介绍，MASTER技术需要在患者体内进行繁琐耗时的激活、重新编程和扩增步骤，从而将需要数周时间的过程缩短至24小时。

为了开始治疗，研究人员从患者体内分离出T细胞，并将这些未激活的幼稚T细胞与工程病毒混合。混合物被倒入大师，大师吸收了它。生物支架的大孔和海绵状特性使病毒和细胞紧密结合，有利于细胞的基因重组。MASTER还用激活T细胞的抗体进行了修饰，因此细胞激活的过程几乎是立即开始的。

植入后，细胞激活过程继续，他们开始对修改后的病毒产生反应，这些病毒将他们重新编程为CAR-T细胞。

MASTER还含有促进细胞增殖的细胞因子。植入后，这些因子开始渗出，促进CAR-T细胞快速增殖。

研究人员表示，设计这种材料来干燥和吸收T细胞和病毒的结合是至关重要的一步。因为湿主不管用。

在这项研究中，研究人员对患有淋巴瘤的小鼠进行了实验。植入一组由MASTER生产和输送的CAR-T细胞进行治疗；另一组用常规制备的CAR-T细胞处理。将这两组与接受非工程T细胞的对照组进行比较。

治疗结果显示，大师治疗组表现非常好。由未成熟的T细胞制备CAR-T细胞供临床使用至少需要两周时间；MASTER可以在分离出幼稚T细胞的几个小时内被引入小鼠体内。

研究人员发现，由于细胞是在分离后几个小时内植入的，这种最小的操作产生了更健康的细胞，这表明与CAR-T细胞抗癌效果差有关的标记更少。具体来说，掌握技术导致细胞分化程度低，这意味着它将转化为更强和更持久的抗癌能力。此外，这些细胞显示出较少的T细胞衰竭标记。

最终的结果是，通过MASTER进行CAR-T细胞治疗的小鼠在抗肿瘤方面明显优于传统CAR-T细胞治疗的小鼠。当小鼠面临淋巴瘤复发时，在较长时间内抗癌效果的提高更加明显。

该团队表示，MASTER技术在液体肿瘤(如淋巴瘤)方面非常有前景，但他们特别渴望看到MASTER对包括脑肿瘤在内的实体肿瘤的治疗效果。目前，该团队正在与行业合作伙伴合作，将这项技术商业化。但研究人员表示，在应用于临床实践之前，还有很多工作要做。

如果MASTER最终被批准临床使用，要花多少钱？研究人员乐观地认为，它将远远低于现有的CAR-T细胞产品。

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