一、Car-T 細胞背景介紹
CAR-T細胞療法(Chimeric Antigen Receptor T-Cell Therapy),全稱為嵌合抗原受體T細胞療法,是近年來發(fā)展非常迅速的一種細胞治療技術。
免疫細胞Car-T療法首先是采集腫瘤患者外周血細胞并分離患者T細胞;第二步通過基因工程的手段,一般通過慢病毒,逆轉錄病毒,基因定點敲入等方法,給T細胞整合靶向腫瘤細胞的抗體(即Car),生成Car-T細胞;第三步將Car-T細胞進行體外培養(yǎng)和擴增,達到一定數(shù)量,質檢后回輸?shù)交颊唧w內,靶向殺死腫瘤細胞,同時避免對正常組織的損傷。
血液腫瘤常用CAR-T靶點
靶點 | 適應癥 | 靶點 | 適應癥 |
BCMA | 多發(fā)性骨髓瘤 | CD30 | 霍奇金淋巴瘤(HL) |
CD19 | 急性淋巴細胞白血?。ˋLL)、彌漫大B細胞淋巴瘤(DLBCL)、慢性淋巴細胞白血病(CLL) | CD22 | 急性淋巴細胞白血?。ˋLL) |
CD38 | 多發(fā)性骨髓瘤 | CD123 | 急性髓系白血病(AML)、急性淋巴細胞白血?。ˋLL) |
CD5 | 急性淋巴細胞白血?。ˋLL),部分T細胞淋巴瘤 | Flt-3 | 急性髓系白血病(AML) |
GPRC5D | 多發(fā)性骨髓瘤 | CD20 | 彌漫大B細胞淋巴瘤(DLBCL) |
CD33 | 急性髓系白血?。ˋML) | CD10 | 急性淋巴細胞白血病(ALL)、某些B細胞淋巴瘤(如Burkitt淋巴瘤) |
CD56 | 急性髓系白血病(AML)、某些神經母細胞瘤(NB) | CLEC12A | 急性髓系白血?。ˋML) |
CD72 | 部分B細胞淋巴瘤 | LILRB4 | 急性髓系白血?。ˋML)、某些B細胞腫瘤 |
CD37 | B細胞非霍奇金淋巴瘤(NHL) | CD79A | 彌漫大B細胞淋巴瘤, |
CD138 | 多發(fā)性骨髓瘤 | CD79B | B細胞淋巴瘤(包括彌漫大B細胞淋巴瘤) |
CD7 | 急性淋巴細胞白血?。ˋLL)、急性髓系白血?。ˋML) | CD99 | Ewing肉瘤、部分B細胞淋巴瘤 |
實體瘤的CAR-T細胞治療面臨腫瘤微環(huán)境,抗原異質性,CAR-T細胞的穿透力差,持續(xù)性和增殖能力低等特點,相比于血液腫瘤,實體瘤的靶點選擇更為復雜
靶點 | 適應癥 | 靶點 | 適應癥 |
HER2 | 乳腺癌、胃癌 | EphA2 | 乳腺癌、肺癌、膀胱癌 |
GPC3 | 肝細胞癌 | IL13RA2 | 黑色素瘤、腎細胞癌(RCC)、腎上腺皮質癌(ACC)和部分腦腫瘤 |
AFP | 肝細胞癌、部分生殖細胞腫瘤 | Nectin-4 | 膀胱癌、乳腺癌 |
ROR1 | 非小細胞肺癌,乳腺癌,白血病 | Mesothelin | 胰腺癌、胸膜間皮瘤 |
KRAS(G12D) | 乳腺癌、卵巢癌 | MUC1 | 乳腺癌、卵巢癌 |
CA9 | 腎細胞癌 | B7-H3 | 肺癌、腎癌 |
CEA | 結直腸癌和乳腺癌 | CD133 | 腫瘤干細胞相關癌癥(如膠質母細胞瘤) |
PSMA | 前列腺癌 | c-Met | 乳腺癌 |
EGFR | 肺癌和腦癌 | GUCY2C | 結直腸癌 |
EGFRvIII | 膠質母細胞瘤 | Claudin 18.2 | 胃癌、胰腺癌 |
CD171 | 卵巢癌、神經母細胞瘤 | SSTR2 | 內分泌腫瘤(如神經內分泌腫瘤) |
MSLN | 胰腺癌和卵巢癌 | EpCAM | 上皮來源癌癥(如乳腺癌、肝癌) |
二、Car結構
CAR的主要結構可以分為三個部分:
(一)、胞外結構域:由單克隆抗體的單鏈可變片段(scFv,single-chain variable fragment)構成,該片段由輕鏈(VL)和重鏈(VH)的可變區(qū)通過短鏈Gly4Ser)n連接而成的,主要負責識別和結合腫瘤細胞表面的抗原。
胞外結構域還包括一個鉸鏈區(qū)(Hinge),它連接scFv和跨膜結構域,通過允許scFv部分在膜表面移動,鉸鏈區(qū)有助于優(yōu)化CAR與目標抗原的結合效率。靈活的鉸鏈區(qū)可以幫助CAR適應不同的抗原結構,增加結合的穩(wěn)定性和親和力。常用的鉸鏈區(qū)來源于CD28的氨基酸序列,CD28是一種重要的共刺激分子,其鉸鏈區(qū)可以提供穩(wěn)定的連接,并增強T細胞的激活。
圖2:1-5代Car-T結構示意圖
(二)、跨膜結構域:位于細胞膜上,起到將CAR分子錨定在細胞膜上的作用。它連接胞外結構域和胞內結構域,確保整個CAR分子的穩(wěn)定性和功能??缒そY構域可以來源于不同的免疫受體,如T細胞受體(TCR)、B細胞受體(BCR)或其它受體。選擇不同來源的跨膜結構域可能影響CAR的表達和功能,常用的跨膜結構域來源于CD4,CD8α,CD28和CD3ζ。
(三)、胞內結構域:包含共刺激結構域和信號轉導結構域。
共刺激結構域通常包括如4-1BB、CD28等分子,提供T細胞活化的第二信號。4-1BB作為CAR結構中的共刺激結構域,協(xié)同刺激分子和活化細胞內信號,使T細胞持續(xù)增殖并釋放細胞因子,從而提高T細胞的抗腫瘤能力。
4-1BB共刺激域可促進線粒體生成,增強T細胞的呼吸作用和脂肪酸氧化。在抗原刺激后,配備4-1BB的CAR-T細胞會優(yōu)先分化為中央記憶T細胞,有助于增強CAR-T細胞的持久性和抗腫瘤效果。另外4-1BB的信號轉導依賴于TRAFs蛋白。當4-1BB與其配體或激動性抗體結合時,會聚集并招募TRAF1和TRAF2形成異源三聚體,這一過程激活下游信號級聯(lián),包括JNK/SAPK和P38MAPK等,最終通過轉錄因子NF-κB調節(jié)4-1BB信號,促使細胞因子的產生和分泌。
信號轉導結構域主要由CD3ζ鏈組成,它是T細胞受體復合物的關鍵部分,負責將抗原識別信號轉化為T細胞活化的信號。CD3ζ(CD3 zeta chain)是T細胞受體(T-cell receptor:TCR)復合物中的一個重要組成部分,屬于免疫細胞的信號轉導分子。是CD3復合體的四個信號傳導鏈之一,與CD3ε、CD3γ、CD3δ一起形成TCR復合體。CD3ζ鏈含有三個免疫受體酪氨酸激酶(ITAM)結構域,ITAM1(Y72,Y82),ITAM2(Y111,Y123),ITAM3(Y142,Y153)
ITAM結構域能夠在T細胞接收到抗原信號時,招募并激活下游的信號轉導分子(如ZAP-70,Syk,PLC-γ,MAPK,NF-κB,PI3K/Akt等)激活T細胞。
三、服務內容
基恩科生物依托公司在基因遞送和基因編輯平臺的服務優(yōu)勢,可以為Car-T細胞治療研究提供工具性的產品和服務,更高效的進行Car-T相關研發(fā)和治療。
服務項目 | 服務內容 |
Car載體構建 | 不同物種Car載體構建,包括2-5代Car載體構建 |
慢病毒包裝 | Car慢病毒包裝 |
T細胞感染 | T細胞培養(yǎng),慢病毒感染 |
腫瘤細胞模型構建 | 腫瘤細胞靶點過表達,GFP熒光,luciferase構建 |
VLP包被 | 膜蛋白VLP包被 |
Car LNP包封 | Car表達盒通過mRNA或DNA包封LNP |
體外殺傷 | Car-T細胞對腫瘤細胞的體外殺傷評估(RTCA) |
體內殺傷效果評估 | 裸鼠進行體內Car-T細胞對成瘤組織殺傷實驗 |