Cell發布愛滋病研究重大成果：CAR-T免疫療法顯著減少HIV感染！

Xyphos和Gladstone研究所發布的數據表明減少了HIV感染，結果發表在最新一期的Cell雜誌上。

Gladstone研究所和Xyphos Biosciences合作的一項研究表明，基於CAR-T細胞免疫療法的一項新技術在在多個治療領域顯示出巨大的希望，尤其是在抗擊HIV方面，這種技術可縮小接受抗逆轉錄病毒治療的患者體內持續存在的感染細胞的儲存庫。

這一新技術名為convertibleCAR®，相關研究成果公布在10月24日的Cell雜誌上。

抗逆轉錄病毒療法（ART）可以抑制HIV感染，但不能從宿主中清除病毒。一些病毒藏匿在細胞內部，形成了所謂的潛在愛滋病毒庫。愛滋病毒可以在患者中斷治療後，從這種儲存庫藏身處中立即重新開始致命感染，迫使患者終生需要抗病毒治療。

潛在的儲存庫是治愈HIV/AIDS的主要障礙，Gladstone研究所的Warner C. Greene博士一直希望能靶向它，清除病毒，Greene博士是Gladstone 研究所HIV治愈研究中心主任，也是這篇文章的通訊作者。研究表明，儲存庫越大，控制就越困難，並且病毒在治療失敗後反彈的速度也就越快。

「我們的工作重點是縮小潛在的儲存庫，並設計能夠控制較小儲存庫的免疫反應，從而終止抗逆轉錄病毒療法。這種‘減少和控制策略’有助於愛滋病毒的持續緩解或功能性治愈。」，Greene博士說。

特殊的CAR-T技術

常規的CAR-T技術需要改造一種免疫細胞形式，也就是細胞毒性T細胞，使其在表面表達抗體。抗體部分可使細胞毒性T細胞駐留在靶細胞（例如白血病細胞）中，並對其進行攻擊和破壞。但是，對於每種新的病原體或癌細胞，必須製造出新的常規CAR-T細胞，產生新的靶向抗體，這非常耗時且昂貴。

相比之下，convertibleCAR技術使細胞毒性「殺手」 T細胞與任意數量的抗體結合成為可能。這對於抵抗諸如HIV之類的病原體至關重要，因為像是HIV存在數百種不同的變體。

「這種靈活的技術有可能徹底改變CAR-T系統，科學家們可以一次性將convertibleCAR細胞遞送給患者，從中醫生施用最適合治療患者疾病的抗體或抗體混合物。」Greene說。

這樣的應用非常有前景，但是還處於發展初期。

Greene說：「這項研究是一個概念驗證實驗，在該實驗中，我們發現可以將一種重要的抗HIV抗體（稱為‘廣泛中和抗體’）與convertibleCAR細胞結合起來，從而成功地攻擊該儲存庫。」

變化多端的武器

事實證明，傳統的CAR-T細胞在血液癌症（例如淋巴瘤和兒童白血病）的緩解方面非常成功。

但是作為抗HIV感染的療法，傳統的CAR-T細胞並不完美。

文章第一作者，Greene實驗室的Eytan Herzig說：「傳統CAR-T的缺陷在於，它們被設計為靶向癌細胞上的單個分子，一旦注入，就無法加以控制。」

HIV是一種快速的變形器，研究證明它可以逃避每種形式的單藥治療。感染者擁有大量不同形式。攜帶單一抗體作為抗HIV武器的CAR-T細胞不會取得長期成功。

在這篇文章中，科學家通過將靶向抗體與細胞毒性殺傷細胞分離，克服了許多缺點。

Xyphos首席科學官David W. Martin博士解釋說：「我們對convertibleCAR細胞進行了工程改造，使T細胞可以在其表面表達被最小修飾的人類受體蛋白NKG2D。」

修飾過的NKG2D受體可以將T細胞變成有效的殺手，但前提是與它的伴侶結合。它的伴侶是一種叫做MIC-A的蛋白質，研究人員對其進行了修剪和修飾，使其可以與NKG2D受體特異性結合。然後，他們將其融合到靶向抗體的鹼基上，創建了所謂的MicAbody®。這樣靶向MicAbody就可以緊密的與convertibleCAR細胞結合，且這一作用排他。

「MicAbody是一種很棒的解決方案，並且比整個新型CAR-T細胞更容易批量生產和生產。」

此外，經過修飾的NKG2D-Mic組合可提供一種方便的方式，可以提供一個終止開關，或者如果長時間休息後需要激活這些細胞，則可以提供增強的傳遞。

「由於它是模塊化的，因此我們認為ConvertibleCAR將比傳統的CAR-T更安全，用途更廣，並且可以進行外部控制。」

但是，這項技術是否可以在血液癌症以外的疾病上起作用呢？

強大的組合

為了解決潛在的HIV病毒庫，研究人員一直在實驗室中測試廣泛中和抗體：bNAb。

Herzig解釋說：「它們之所以被稱為廣泛中和抗體，是因為它們不僅可以中和一種特定的病毒株；而且還可以中和大量病毒株。」

但是單靠bNAb不足以殺死感染HIV的細胞。他們需要殺傷性T細胞，而在HIV感染患者中，問題在於殺傷性T細胞已經耗盡，或者潛在的儲存庫中含有對這些細胞具有抗性的病毒。

Herzig和Greene認為，通過將bNAb和convertibleCAR細胞結合，它們可能獲得所需的殺傷力。

因此他們與Xyphos科學家合作，從bNAbs產生MicAbodies，並在各種實驗室分析中測試了結合Mic-bNAbs的可轉化CAR細胞。

結果證明，可轉化的CAR細胞與Mic-bNAbs結合特異性殺死了感染的CD4 T細胞，但未殺死未感染的細胞。它們僅與Mic-bNAb結合時才殺死受感染的細胞，而不是單獨或與非針對HIV的MicAbodies結合時才殺死。

換句話說，ConvertibleCAR恰恰證明了其設計時追求的多功能性和特異性。

最後，Herzig和Greene測試了ConvertibleCAR-Mic-bNAb平台是否可以在ART上攻擊存在於HIV感染者血液中的潛伏儲存庫。

結果發現在接觸後48小時內，已清除了一半以上的活化的，表達HIV的細胞。

展望

但是在這項技術進入臨床之前，仍然存在許多障礙。

一方面，由於潛伏庫通常對免疫系統是不可見的，因此必須首先激活它，產生bNAb可以看見並靶向的病毒蛋白。當前可喚醒儲存庫細胞的化合物：潛伏期逆轉試劑（latency reversing agents，生物通註），雖然有效，但是毒性太大，無法在患者體內中使用。

Herzig說：「但是，如果我們能夠一次激活5％到10％的儲存庫，並反復且定期地用convertibleCAR-MicAbodies殺死它，我們就可以隨著時間的推移大大減少儲存庫。」

此外，實驗室產生的convertibleCAR細胞可能會在宿主中觸發有害的免疫反應，除非它們源自患者自身的細胞。Xyphos目前正在探索通用的供體細胞，這種細胞經過基因修飾，可以避免攻擊或被患者的細胞排斥。

「ConvertibleCAR技術可以幫助推動愛滋病毒的治療，單個convertibleCAR細胞與多個MicAbodies復用的可能性令這一平台非常有希望解決與多種細胞或病原體變異相關的疾病，比如癌症，並且避免普遍的耐藥性問題」 。