癌症治疗的飞跃：基因编辑T细胞个性化治癌首次人体临床试验

•通过转基因TCR工程来重新定向T细胞特异性，可以为实体癌患者提供一种广泛适用的、肿瘤特异性的、个性化的T细胞疗法。用neoTCR替代内源性TCR导致T细胞仅对由特定人类白细胞抗原（HLA）呈递的突变起反应，为T细胞工程提供了安全的靶标并将其重新定向到癌细胞。

免疫疗法已成为重要的癌症治疗手段，不同于直接靶向肿瘤细胞，免疫疗法主要是通过患者自身产生强力的免疫反应识别与杀伤癌细胞。癌症免疫疗法最有前途的领域之一就是过继性免疫细胞疗法（Adoptive Cell Transfer Therapy，ACT），即将患者自己的免疫细胞（杀伤性T细胞）进行基因工程改造，表达一种可以特异性检测和杀死肿瘤细胞的转基因T细胞受体（TCR）。

11月10日，《自然》（Nature）杂志在线刊登了美国加州大学洛杉矶分校(University of California，Los Angeles) 安东尼·里巴斯（Antoni Ribas）和美国制药公司PACT Pharma阿拉蒂·拉奥（Arati V. Rao）和斯蒂芬妮·曼德尔（Stefanie J. Mandl）等人题为“Non-viral precision T cell receptor replacement for personalized cell therapy”的论文。

该研究使用基于CRISPR/Cas9非病毒精确基因组编辑的方法，改造了癌症患者的免疫细胞，制造出具有更强癌细胞杀伤力的NeoTCR工程化T细胞，并进行了NeoTCR转基因细胞产品的首次人体临床试验。虽然关于患者反应的临床获益有限，但这项研究证明了该治疗策略的潜在可行性。

T细胞受体（TCR）提供了T细胞识别癌细胞中突变的精细特异性。研究者使用可溶性预测新抗原-HLA捕获试剂的个性化文库从患者自身的循环T细胞中分离和克隆可识别突变新抗原的多个TCR，然后使用一种基于CRISPR/Cas9非病毒精确基因组编辑的临床级方法，同时敲除两个内源性TCR基因——TCRα（TRAC）和TCRβ（TRBC），在TRAC位点插入新抗原特异性TCR（NeoTCR）的两条链，制造出了NeoTCR工程化T细胞。

研究团队进行了细胞剂量递增的首次人类1期临床试验（NCT03970382）。16名患有难治性实体癌的患者接受了最多三种不同的NeoTCR转基因细胞产品，每种产品都表达患者特异性的NeoTCR。其中，一名患者患有1级细胞因子释放综合征，一名患者患有3级脑炎。所有患者都出现了预期的淋巴消耗化疗的副作用。5名患者病情稳定，另外11名患者的病情继续进展。研究人员在输注后的肿瘤活检中检测到了neoTCR-转基因T细胞，并且其频率高于输注前的天然TCR。这说明用NeoTCR为ACT产生个性化的T细胞疗法是现实的。

在细胞基因治疗领域，病毒载体因其突出的转导效率等优势而成为递送任务的主导方式。其中，慢病毒载体（LV）和腺相关病毒（AAV）是应用最广泛的病毒载体。但是慢病毒载体本身存在向基因组随机整合的风险，错误的整合会导致抑癌基因被破坏，产生癌变。病毒载体还会随着时间缓慢降解，从而产生癌症复发风险。此外，病毒载体的生产成本非常高，基于病毒载体的基因疗法是迄今为止最贵的药物。

研究者指出，他们的研究使用HR模板质粒而不是病毒递送，允许快速和个性化的载体生成，克服了基于病毒载体的方法的耗时冗长和成本昂贵问题。与病毒载体相关的随机整合相比，在T细胞基因组中的精确靶向整合具有更高的安全性。此外，该方法还具有更强的有效载荷能力。

同时他们也指出，文中所述的临床试验方法具有局限性。首先，表征每个新抗原的蛋白表达和新表位呈递的能力和时间有限。其次，每个患者的NeoTCR有不同的亲和力。最后，个性化的NeoTCR分离、克隆、验证需要漫长的时间。

研究者总结认为，通过转基因TCR工程来重新定向T细胞特异性，可以为实体癌患者提供一种广泛适用的、肿瘤特异性的、个性化的T细胞疗法。用neoTCR替代内源性TCR导致T细胞仅对由特定人类白细胞抗原（HLA）呈递的突变起反应，为T细胞工程提供了安全的靶标并将其重新定向到癌细胞。他们表示，随着这种方法的可行性和安全性的证明，可以对NeoTCR改造的T细胞进行进一步的基因工程改造，以增加其功能。在不久的将来，非病毒基因编辑方法将能够结合额外的基因编辑，改善T细胞功能，避免T细胞耗竭，允许T细胞反复遇到抗原并继续与之反应，避免实体瘤微环境中的免疫抑制因子，并允许体内扩增，甚至不需要淋巴消耗调理化疗。