Science封面報(bào)道：注射mRNA直接生成CAR-T 有效修復(fù)心臟功能

文章來(lái)源：醫(yī)藥魔方Pro

作者： 曼話

自2017年首款CAR-T療法上市以來(lái)，全球已有5款CD19 CAR-T和1款BCMA CAR-T療法獲批，累計(jì)適應(yīng)證包括急性淋巴細(xì)胞白血病、彌漫性大B細(xì)胞淋巴瘤、原發(fā)縱隔B細(xì)胞淋巴瘤、套細(xì)胞淋巴瘤、濾泡性淋巴瘤和多發(fā)性骨髓瘤。

在CAR-T治療惡性血液腫瘤取得革命性進(jìn)展的同時(shí)，科學(xué)家和藥物研發(fā)人員也在積極探索這類免疫細(xì)胞療法其他的治療潛能，包括治療實(shí)體瘤，以及其他疾病，如自身免疫性疾病、HIV感染等。

1月6日，賓夕法尼亞大學(xué)Perelman醫(yī)學(xué)院的科學(xué)家們?cè)赟cience雜志以封面論文的形式發(fā)布了CAR-T治療心臟損傷的突破成果。研究顯示，通過(guò)注射包含mRNA的CD5靶向脂質(zhì)納米顆粒（LNP），能夠在體內(nèi)完整地產(chǎn)生治療性CAR-T細(xì)胞。對(duì)心臟疾病小鼠模型的分析表明，這種創(chuàng)新的治療方法能夠成功減少纖維化以及恢復(fù)心臟功能。

這項(xiàng)成果不僅代表了CAR-T適應(yīng)證拓展方面的重要突破，更是體內(nèi)CAR-T療法領(lǐng)域的一項(xiàng)里程碑進(jìn)展。研究者們認(rèn)為，利用修飾的mRNA在體內(nèi)直接產(chǎn)生CAR-T細(xì)胞可能有廣泛的治療應(yīng)用。

心力衰竭在一定程度上由活化的心臟成纖維細(xì)胞引起，這類細(xì)胞通過(guò)長(zhǎng)期過(guò)量產(chǎn)生使心臟肌肉變硬，損害心臟功能的纖維物質(zhì)（這一過(guò)程即心臟纖維化），來(lái)響應(yīng)心臟損傷和炎癥。因此，科學(xué)家們?cè)O(shè)想，能否設(shè)計(jì)一種CAR-T細(xì)胞來(lái)攻擊活化的心臟成纖維細(xì)胞。

目前上市以及在研的CAR-T療法大多數(shù)是指從患者體內(nèi)分離出T細(xì)胞，然后在體外對(duì)T細(xì)胞進(jìn)行改造，使其表達(dá)能夠識(shí)別癌細(xì)胞表面抗原（如CD19、BCMA）的嵌合抗原受體（CAR），接著再將CAR-T細(xì)胞進(jìn)行擴(kuò)增，最后回輸?shù)交颊唧w內(nèi)，發(fā)揮消滅癌細(xì)胞的作用。

然而，與抗癌相比，利用這種傳統(tǒng)的CAR-T細(xì)胞療法來(lái)治療人類心臟衰竭或其他纖維化疾病面臨著獨(dú)特的挑戰(zhàn)。因?yàn)?，成纖維細(xì)胞本身在體內(nèi)也具有正常而重要的功能，特別是在傷口愈合方面。由于傳統(tǒng)CAR-T細(xì)胞輸注到患者體內(nèi)后可以存活數(shù)月甚至數(shù)年，因此會(huì)持續(xù)抑制成纖維細(xì)胞的數(shù)量，損害傷口愈合（在癌癥治療中，CAR-T長(zhǎng)期存在是一種優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樗鼈兲峁┝顺志玫寞熜ВＲ簿褪钦f(shuō)，如果患者在接受傳統(tǒng)CAR-T治療后受傷， CAR-T細(xì)胞的長(zhǎng)期存在可能會(huì)帶來(lái)安全風(fēng)險(xiǎn)。

LNP攜帶編碼FAP靶向CAR的mRNA，被注射到小鼠中后將mRNA遞送到T細(xì)胞中，導(dǎo)致瞬時(shí)FAP靶向 CAR表達(dá)。研究證實(shí)，F(xiàn)AP靶向CAR-T細(xì)胞能夠清除激活的成纖維細(xì)胞，改善高血壓心臟損傷小鼠模型心臟纖維化。（來(lái)源：GRAPHIC: A. MASTIN/SCIENCE）

為了解決這一問(wèn)題，在這項(xiàng)新研究中，科學(xué)家們?cè)O(shè)計(jì)了一種更暫時(shí)、更可控、程序更簡(jiǎn)單的CAR-T細(xì)胞治療技術(shù)。具體來(lái)說(shuō)，他們?cè)O(shè)計(jì)了一款mRNA，該mRNA編碼可與表達(dá)在成纖維細(xì)胞表面的成纖維細(xì)胞活化蛋白（FAP）結(jié)合的CAR；之后，他們將mRNA封裝在微小的氣泡樣脂質(zhì)納米顆粒(LNP)中，而LNP的表面又覆蓋著可以靶向T細(xì)胞的分子——靶向CD5的抗體（CD5天然地由T細(xì)胞和一小部分B細(xì)胞表達(dá)，并不是T細(xì)胞效應(yīng)功能所必需的）。

CD5靶向LNPs在體內(nèi)產(chǎn)生基于mRNA的FAP CAR-T細(xì)胞（來(lái)源：Science）

將封裝后的mRNA分子注射到小鼠體內(nèi)后，mRNA分子被T細(xì)胞吸收，并作為成纖維細(xì)胞靶向受體的模板，有效地重編程了T細(xì)胞（產(chǎn)生了靶向FAP的CAR-T細(xì)胞），使其能夠攻擊激活的成纖維細(xì)胞。這種技術(shù)的一個(gè)關(guān)鍵進(jìn)步是，mRNA不能整合到T細(xì)胞DNA中，只能在T細(xì)胞內(nèi)存活幾天，之后T細(xì)胞恢復(fù)正常，不再攻擊成纖維細(xì)胞。

更重要的是，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，盡管mRNA存在時(shí)間很短，但在模擬心力衰竭的小鼠中注射這種mRNA成功地重編程了大量的小鼠T細(xì)胞，使得小鼠心臟纖維化顯著減少，大部分心臟功能恢復(fù)。此外，治療一周后，沒(méi)有證據(jù)表明小鼠體內(nèi)仍有抗成纖維細(xì)胞（anti-fibroblast）T細(xì)胞活性（LNP注射24小時(shí)后，小鼠體內(nèi)檢測(cè)到抗 FAP CAR-T；注射后7天內(nèi)，這些CAR-T下降到無(wú)法檢測(cè)的水平）。

體內(nèi)產(chǎn)生瞬時(shí)FAP CAR-T細(xì)胞可以改善損傷后的心臟功能（來(lái)源：Science）

據(jù)悉，研究人員正在繼續(xù)測(cè)試這種基于mRNA的瞬時(shí)CAR-T細(xì)胞技術(shù)，希望最終能開(kāi)始臨床試驗(yàn)。

研究者們還表示，瞬時(shí)表達(dá)CAR的能力顯著提高了治療的安全性。

注：原文有刪減

參考資料：

[1] JOEL G. RURIK et al. CAR T cells produced in vivo to treat cardiac injury. Science(2022).

[2] Vaccine-like mRNA injection can be used to make CAR T cells in the body(來(lái)源：Perelman School of Medicine at the University of Pennsylvania)

[3] mRNA shot spawns CAR-T cells in the body to repair heart disease damage(來(lái)源：FierceBiotech)

[4] T cells to fix a broken heart(來(lái)源：Science)