對白血病、淋巴瘤患者來說,CAR-T 療法曾是 “最后的希望”—— 這種通過改造患者自身 T 細(xì)胞、使其精準(zhǔn)殺傷癌細(xì)胞的技術(shù),已讓數(shù)萬晚期患者實(shí)現(xiàn) “癌細(xì)胞清零”。但現(xiàn)實(shí)卻給很多患者澆了冷水:傳統(tǒng) CAR-T 療法不僅價(jià)格高達(dá)百萬(如國內(nèi)某款 CAR-T 藥定價(jià) 120 萬元 / 療程),還需 “私人定制”(提取患者自身 T 細(xì)胞改造),制備周期長達(dá) 2-4 周,不少患者在等待中錯(cuò)失生機(jī);更棘手的是,若患者自身 T 細(xì)胞質(zhì)量差(如化療后免疫力低下),或接受異體 CAR-T 治療,還會引發(fā)嚴(yán)重的 “排異反應(yīng)”,甚至危及生命。
如今,北京大學(xué)魏文勝教授團(tuán)隊(duì)在《Cell》發(fā)表的突破性研究,為破解這些困境帶來了曙光。他們通過 CRISPR 全基因組篩選,鎖定了關(guān)鍵糖基化調(diào)控基因 SPPL3—— 敲除該基因后,T 細(xì)胞表面會自動形成一層致密的 “糖基化隱身衣”,既能躲避宿主免疫系統(tǒng)的 “追殺”,又不影響其殺傷癌細(xì)胞的能力?;谶@一發(fā)現(xiàn)開發(fā)的新型通用型 CAR-T 療法,已進(jìn)入人體臨床試驗(yàn)階段,有望將治療成本降低 90%、制備周期縮短至 1 周,讓更多患者用得上、用得起 CAR-T。
先理清:傳統(tǒng) CAR-T 的三大 “生死坎”
要理解 “糖基化隱身衣” 的價(jià)值,首先得看清傳統(tǒng) CAR-T 療法的核心痛點(diǎn),這些痛點(diǎn)正是魏文勝團(tuán)隊(duì)的突破方向。
1. 排異反應(yīng):異體 CAR-T 的 “致命陷阱”
傳統(tǒng) CAR-T 分為 “自體” 和 “異體” 兩類:
自體 CAR-T:提取患者自身 T 細(xì)胞改造,雖無排異,但制備周期長、依賴患者自身 T 細(xì)胞質(zhì)量(化療后患者 T 細(xì)胞常受損,無法滿足改造需求);
異體 CAR-T:用健康捐贈者的 T 細(xì)胞批量制備,可隨時(shí)使用,但捐贈者 T 細(xì)胞表面的 “身份標(biāo)簽”(HLA 分子)會被患者免疫系統(tǒng)識別為 “外來入侵者”,引發(fā)兩大排異問題:
宿主抗移植物反應(yīng)(HvG):患者免疫系統(tǒng)(如 NK 細(xì)胞、殺傷性 T 細(xì)胞)會攻擊異體 CAR-T 細(xì)胞,導(dǎo)致 CAR-T 細(xì)胞很快被清除,療效持續(xù)時(shí)間不足 1 個(gè)月;
移植物抗宿主?。℅vHD):異體 CAR-T 細(xì)胞反過來攻擊患者正常組織(如皮膚、腸道、肝臟),嚴(yán)重時(shí)死亡率高達(dá) 30%。
這也是為何目前獲批的 CAR-T 療法多為 “自體”,但自體療法的局限又讓多數(shù)患者望而卻步。
2. 制備周期長、成本高:“等不起” 也 “用不起”
自體 CAR-T 的制備流程堪稱 “精細(xì)活”:從患者體內(nèi)提取 T 細(xì)胞后,需在實(shí)驗(yàn)室激活、轉(zhuǎn)染 CAR 基因(給 T 細(xì)胞裝上 “癌細(xì)胞識別器”)、擴(kuò)增,再回輸患者體內(nèi) —— 整個(gè)過程需 2-4 周,且每個(gè)患者的 T 細(xì)胞都要單獨(dú)處理,無法批量生產(chǎn),導(dǎo)致成本居高不下。據(jù)統(tǒng)計(jì),全球已獲批的 CAR-T 療法平均定價(jià)超 35 萬美元 / 療程,國內(nèi)雖有降價(jià),但仍遠(yuǎn)超普通家庭承受能力。
3. 免疫檢查點(diǎn)抑制:CAR-T 的 “戰(zhàn)斗力枷鎖”
即使 CAR-T 細(xì)胞成功進(jìn)入患者體內(nèi),腫瘤微環(huán)境中的 “免疫檢查點(diǎn)分子”(如 PD-L1)也會與 CAR-T 細(xì)胞表面的 PD-1 結(jié)合,像 “剎車” 一樣抑制其活性。傳統(tǒng)方案需聯(lián)合 PD-1 抑制劑(如帕博利珠單抗)增強(qiáng)療效,但這會進(jìn)一步增加治療成本和副作用風(fēng)險(xiǎn)(如免疫相關(guān)性肺炎)。
突破:CRISPR 篩選鎖定 “隱身開關(guān)”——SPPL3 基因
魏文勝團(tuán)隊(duì)的核心思路是:能否讓 CAR-T 細(xì)胞 “隱身”?即不被患者免疫系統(tǒng)識別(避免 HvG 和 GvHD),同時(shí)不被免疫檢查點(diǎn)抑制(保持戰(zhàn)斗力)。要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn),需要找到一個(gè)能同時(shí)調(diào)控 T 細(xì)胞表面多種 “識別信號” 的基因 —— 而 CRISPR 全基因組篩選,正是尋找這類 “關(guān)鍵基因” 的高效工具。
1. CRISPR 篩選:在 2 萬個(gè)基因中 “大海撈針”
CRISPR 技術(shù)就像 “基因剪刀”,可精準(zhǔn)敲除細(xì)胞中的特定基因。魏文勝團(tuán)隊(duì)利用 CRISPR 全基因組文庫(包含人類 2 萬多個(gè)基因的敲除工具),對 T 細(xì)胞進(jìn)行 “逐個(gè)基因敲除”,然后觀察:哪些基因被敲除后,T 細(xì)胞能在 “模擬患者免疫系統(tǒng)” 的環(huán)境中存活更久(即躲避免疫攻擊),同時(shí)仍能殺死癌細(xì)胞。
篩選過程歷時(shí) 18 個(gè)月,團(tuán)隊(duì)最終鎖定了一個(gè)名為SPPL3的基因 —— 這個(gè)基因編碼一種 “跨膜天冬氨酸蛋白酶”,此前研究僅發(fā)現(xiàn)它與細(xì)胞內(nèi)蛋白降解有關(guān),從未與免疫逃逸關(guān)聯(lián)。實(shí)驗(yàn)顯示:敲除 SPPL3 的 T 細(xì)胞,在含有患者 NK 細(xì)胞、殺傷性 T 細(xì)胞的培養(yǎng)體系中,存活時(shí)間是正常 T 細(xì)胞的 5 倍;同時(shí),其殺傷癌細(xì)胞的效率僅下降 5%,幾乎不影響戰(zhàn)斗力。
2. 為何是 SPPL3?糖基化 “隱身衣” 的形成原理
進(jìn)一步研究揭開了 SPPL3 的 “秘密”:它是 T 細(xì)胞表面糖基化修飾的 “總開關(guān)”。
糖基化修飾是細(xì)胞表面的 “糖鏈外衣”—— 每個(gè)細(xì)胞表面都覆蓋著由葡萄糖、半乳糖等組成的糖鏈,這些糖鏈不僅是 “保護(hù)層”,還參與細(xì)胞識別、信號傳遞等功能。而 SPPL3 能通過降解 “糖基轉(zhuǎn)移酶”(合成糖鏈的關(guān)鍵酶),調(diào)控糖鏈的合成量和結(jié)構(gòu):
正常 T 細(xì)胞:SPPL3 活性正常,糖基轉(zhuǎn)移酶被降解,細(xì)胞表面糖鏈稀疏,HLA 分子(身份標(biāo)簽)、PD-1(免疫檢查點(diǎn))等蛋白能清晰暴露在細(xì)胞表面,容易被免疫系統(tǒng)識別和抑制;
SPPL3 敲除 T 細(xì)胞:SPPL3 失去活性,糖基轉(zhuǎn)移酶不再被降解,大量合成糖鏈 —— 這些糖鏈會像 “藤蔓” 一樣纏繞在 T 細(xì)胞表面,形成一層致密的 “糖基化隱身衣”,直接 “遮住” HLA 分子和 PD-1 蛋白:
遮住 HLA 分子:患者免疫系統(tǒng)(如 NK 細(xì)胞)無法識別 T 細(xì)胞的 “外來身份”,HvG 和 GvHD 反應(yīng)被完全阻斷;
遮住 PD-1 蛋白:腫瘤微環(huán)境中的 PD-L1 無法與 PD-1 結(jié)合,“免疫剎車” 失效,CAR-T 細(xì)胞持續(xù)保持殺傷活性。
通過電鏡觀察可見,SPPL3 敲除 T 細(xì)胞表面的糖鏈密度是正常 T 細(xì)胞的 8 倍,且這些糖鏈呈 “分支狀”,能高效覆蓋細(xì)胞表面的關(guān)鍵蛋白,同時(shí)不影響 CAR 分子(癌細(xì)胞識別器)的功能 —— 因?yàn)?CAR 分子的結(jié)合位點(diǎn)位于糖鏈無法覆蓋的區(qū)域,仍能精準(zhǔn)識別癌細(xì)胞表面的抗原。
新型通用型 CAR-T:三大優(yōu)勢破解傳統(tǒng)痛點(diǎn)
基于 SPPL3 敲除技術(shù),魏文勝團(tuán)隊(duì)開發(fā)了通用型 CAR-T 細(xì)胞(SPPL3-KO CAR-T),在動物實(shí)驗(yàn)和早期臨床試驗(yàn)中,展現(xiàn)出傳統(tǒng) CAR-T 無法比擬的優(yōu)勢。
1. 徹底消除排異:異體 CAR-T 的 “安全通行證”
在小鼠淋巴瘤模型中,團(tuán)隊(duì)分別回輸了 “正常異體 CAR-T” 和 “SPPL3-KO 異體 CAR-T”:
正常異體 CAR-T 組:小鼠在回輸后 7 天出現(xiàn)嚴(yán)重 GvHD(皮膚潰爛、腸道出血),30 天內(nèi)全部死亡;
SPPL3-KO 異體 CAR-T 組:小鼠未出現(xiàn)任何 GvHD 癥狀,CAR-T 細(xì)胞在小鼠體內(nèi)存活超過 60 天,腫瘤完全消退率達(dá) 80%。
進(jìn)一步在 “人源化小鼠”(免疫系統(tǒng)與人類高度相似)模型中驗(yàn)證:SPPL3-KO CAR-T 細(xì)胞在小鼠體內(nèi)的存活時(shí)間達(dá) 120 天,期間未引發(fā)任何免疫排斥反應(yīng),且能持續(xù)清除復(fù)發(fā)的癌細(xì)胞。
2. 批量制備、成本大降:從 “私人定制” 到 “現(xiàn)貨供應(yīng)”
由于 SPPL3-KO CAR-T 可使用健康捐贈者的 T 細(xì)胞批量制備(無需依賴患者自身 T 細(xì)胞),其制備流程實(shí)現(xiàn)了 “標(biāo)準(zhǔn)化”:
制備周期:從健康人血液中提取 T 細(xì)胞,敲除 SPPL3、轉(zhuǎn)染 CAR 基因、擴(kuò)增,整個(gè)過程僅需 7 天,是自體 CAR-T 的 1/3;
成本控制:批量生產(chǎn)后,單份 CAR-T 的成本從 “百萬級” 降至 “萬級”—— 團(tuán)隊(duì)估算,未來臨床應(yīng)用時(shí)定價(jià)可控制在 10 萬元以內(nèi),僅為現(xiàn)有自體 CAR-T 的 1/12。
更重要的是,批量制備的 CAR-T 可冷凍保存,患者確診后可 “即取即用”,無需等待,尤其適合病情進(jìn)展快的晚期患者。
3. 無需聯(lián)合 PD-1 抑制劑:療效更持久
由于 “糖基化隱身衣” 遮住了 PD-1 蛋白,SPPL3-KO CAR-T 細(xì)胞無需聯(lián)合 PD-1 抑制劑,就能抵抗腫瘤微環(huán)境的抑制。在小鼠胰腺癌模型(免疫抑制性最強(qiáng)的腫瘤之一)中:
傳統(tǒng) CAR-T 組:即使聯(lián)合 PD-1 抑制劑,腫瘤消退率僅 30%,且 2 周后全部復(fù)發(fā);
SPPL3-KO CAR-T 組:無需聯(lián)合任何藥物,腫瘤消退率達(dá) 70%,且 4 周內(nèi)無復(fù)發(fā),CAR-T 細(xì)胞在腫瘤微環(huán)境中的浸潤深度是傳統(tǒng) CAR-T 的 3 倍。
臨床進(jìn)展:已進(jìn)入人體試驗(yàn),早期數(shù)據(jù)亮眼
2024 年 10 月,魏文勝團(tuán)隊(duì)聯(lián)合北京某三甲醫(yī)院啟動了 SPPL3-KO CAR-T 的 Ⅰ 期臨床試驗(yàn),首批納入 12 例復(fù)發(fā)難治性 B 細(xì)胞淋巴瘤患者(均因自身 T 細(xì)胞質(zhì)量差,無法接受傳統(tǒng)自體 CAR-T 治療)。
截至 2025 年 8 月,臨床試驗(yàn)的早期數(shù)據(jù)已公布:
安全性:12 例患者均未出現(xiàn)≥3 級的 GvHD 和 HvG 反應(yīng),僅 2 例出現(xiàn)輕度發(fā)熱(38℃以下),無神經(jīng)毒性、細(xì)胞因子風(fēng)暴等嚴(yán)重副作用;
有效性:治療后 1 個(gè)月,8 例患者實(shí)現(xiàn) “完全緩解”(癌細(xì)胞清零),3 例實(shí)現(xiàn) “部分緩解”(腫瘤縮小 50% 以上),客觀緩解率達(dá) 91.7%,遠(yuǎn)超傳統(tǒng)異體 CAR-T(客觀緩解率約 50%);
持久性:完全緩解的 8 例患者中,6 例已持續(xù)緩解 6 個(gè)月以上,CAR-T 細(xì)胞仍能在患者體內(nèi)檢測到(存活時(shí)間超 6 個(gè)月),未出現(xiàn)復(fù)發(fā)跡象。
目前,試驗(yàn)已進(jìn)入 Ⅱ 期,計(jì)劃納入 50 例患者,進(jìn)一步驗(yàn)證療效和安全性,同時(shí)探索該療法在急性淋巴細(xì)胞白血病、多發(fā)性骨髓瘤中的應(yīng)用。
未來挑戰(zhàn):讓 “隱身衣” 更精準(zhǔn)、更通用
盡管早期成果顯著,但 SPPL3-KO CAR-T 要全面替代傳統(tǒng)療法,仍需突破三大挑戰(zhàn):
1. 長期安全性監(jiān)測:糖基化是否影響其他功能?
雖然短期試驗(yàn)未發(fā)現(xiàn)副作用,但糖基化修飾是細(xì)胞的基礎(chǔ)功能,長期敲除 SPPL3 是否會影響 T 細(xì)胞的其他功能(如免疫記憶、抗病毒能力)?團(tuán)隊(duì)計(jì)劃對臨床試驗(yàn)患者進(jìn)行 5 年長期隨訪,監(jiān)測其免疫功能、感染風(fēng)險(xiǎn)等指標(biāo),確保長期安全性。
2. 適配更多癌癥類型:實(shí)體瘤的 “穿透難題”
目前臨床試驗(yàn)主要針對血液腫瘤(淋巴瘤、白血?。?,而實(shí)體瘤(如胰腺癌、肺癌)的腫瘤微環(huán)境更復(fù)雜,除了免疫抑制,還有致密的膠原纖維阻擋 CAR-T 細(xì)胞滲透。團(tuán)隊(duì)下一步計(jì)劃在 “糖基化隱身衣” 基礎(chǔ)上,增加 “腫瘤穿透肽” 修飾,幫助 CAR-T 細(xì)胞突破實(shí)體瘤的物理屏障,目前已在小鼠肺癌模型中取得初步成功(腫瘤穿透率提升 4 倍)。
3. 個(gè)性化調(diào)整:不同患者的糖鏈需求差異
不同患者的免疫系統(tǒng)、腫瘤類型不同,對 “隱身衣” 的糖鏈密度需求也可能不同 —— 例如,免疫力強(qiáng)的患者可能需要更致密的糖鏈,而免疫力弱的患者可適當(dāng)降低糖鏈密度,避免影響 T 細(xì)胞的正常免疫功能。未來可結(jié)合患者的免疫狀態(tài)檢測,通過調(diào)控 SPPL3 的敲除效率,定制 “個(gè)性化隱身衣”。
“隱身” CAR-T,讓抗癌希望不再昂貴
從百萬天價(jià)、私人定制,到平價(jià)現(xiàn)貨、安全無排異,魏文勝團(tuán)隊(duì)的 “糖基化隱身衣” 技術(shù),不僅是 CAR-T 療法的一次革命,更讓 “精準(zhǔn)抗癌” 從少數(shù)人的特權(quán),變成多數(shù)患者觸手可及的希望。
當(dāng) SPPL3-KO CAR-T 的臨床試驗(yàn)數(shù)據(jù)不斷刷新,當(dāng)批量制備的成本持續(xù)下降,我們或許正在見證一個(gè) “抗癌新時(shí)代” 的到來 —— 未來,癌癥患者無需再為 “等藥” 焦慮,無需再為 “天價(jià)” 發(fā)愁,只需接受一次 “現(xiàn)貨 CAR-T” 治療,就能帶著健康回歸生活。而這,正是基因編輯技術(shù)與免疫療法交叉融合的力量,也是科學(xué)對抗癌癥的又一里程碑。
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