科学家采用CAR-T免疫疗法来靶向HIV潜伏库
Xyphos Biosciences，Inc.的Gladstone科学家团队及其合作伙伴在本周的《细胞》杂志上介绍了一种攻击被HIV感染的细胞的新方法。该作品展示了CAR-T的新颖版本，该技术以其在抗击癌症方面的成功而闻名。通过改进，使其具有更大的覆盖范围和多功能性，这种称为ConvertibleCAR®的新技术在多个治疗领域显示出巨大的希望，尤其是在抗击HIV方面，因为它可用于缩小患者体内持续存在的感染细胞的储库接受抗逆转录病毒治疗。
抗逆转录病毒疗法(ART)可以抑制HIV感染，但不能从宿主中清除病毒。一些病毒藏匿在细胞内部，形成了潜在的艾滋病毒储存库。从这种藏身处，一旦患者中断治疗，该病毒就有望重新开始致命的感染，迫使患者坚持终生服用每日抗病毒药。
潜在的储存库是治愈HIV / AIDS的主要障碍，针对它一直是Warner C. Greene博士的长期目标，该博士是Gladstone Institutes的HIV治愈研究中心主任，也是该杂志的高级作者。新的研究。储存库越大，控制越难，并且病毒在治疗失败后反弹的速度也越快。
“我们的工作重点是缩小潜在的储存库，并设计能够控制较小储存库的免疫反应，从而终止抗逆转录病毒疗法。这种“减少和控制策略”可能会导致艾滋病毒的持续缓解或功能性治愈。 ”，格林(Greene)也是尼克和苏·赫尔曼(Nick and Sue Hellmann)杰出的转化医学教授，也是加利福尼亚大学旧金山分校的医学，微生物学和免疫学教授。
常规的CAR-T技术涉及改造一种形式的免疫细胞，称为细胞毒性T细胞，以在其表面表达抗体的精简版。该抗体部分可使细胞毒性T细胞驻留在其靶细胞(例如白血病细胞)中，并对其进行攻击和破坏。但是对于每种新的病原体或癌细胞，必须制造出新的常规CAR-T细胞，并在其表面上具有新的靶向抗体。那是耗时且昂贵的。
相比之下，convertibleCAR技术使将细胞毒性“杀手” T细胞与任何数量的抗体结合成为可能。此功能对于抵抗诸如HIV的病原体至关重要，已知其中存在数百种不同的变体。
“这种灵活的技术有可能彻底改变CAR-T系统，方法是一次性将可转换CAR细胞递送给患者，并使医生能够施用适合治疗患者疾病的抗体或抗体混合物。艾滋病毒/艾滋病或白血病。”格林说。
这样的应用是有前途的，但是还处于发展初期。
格林说：“这项研究是一项概念验证实验，在该实验中，我们表明可以将一种有前途的抗HIV抗体(称为'广泛中和抗体')与可转化CAR细胞结合起来，从而成功地攻击储库。”
Xyphos的执行官兼联合创始人詹姆斯·奈顿(James Knighton)对此表示赞同。“通过该项目产生的结果为这项技术提供了非凡的验证，并提供了改变当今疾病治疗方式的潜力。”
变型敌人的模块化武器
事实证明，常规的CAR-T细胞在诱导血液癌症(例如淋巴瘤和儿童白血病)的缓解方面非常成功。
但是作为抗HIV感染的疗法，传统的CAR-T细胞并不完美。
Greene实验室的科学家Eytan Herzig和该研究的作者如是说：“传统CAR-T的某些缺点解释说，它们被设计为靶向癌细胞上的单个分子，一旦注入，就无法控制。患者的身体。”
HIV是一种快速的变形器，已知可以逃避每种形式的单药治疗。感染者拥有大量不同形式。携带单一抗体作为抗HIV武器的CAR-T细胞不会取得长期成功。
Xyphos科学家通过将靶向抗体与细胞毒性杀伤细胞分离，克服了许多缺点。
Xyphos科学官David W. Martin博士解释说：“我们对可转换CAR细胞进行了工程改造，使T细胞可以在其表面表达被小修饰的人类受体蛋白NKG2D。” 修饰过的NKG2D受体可以将T细胞变成强大的杀手，但前提是必须与其伴侣结合。它的伴侣是一种叫做MIC-A的蛋白质，Xyphos科学家对其进行了修剪和修饰，使其可以与可转换CAR细胞上修饰的NKG2D受体完全结合。然后，Xyphos科学家将其融合到靶向抗体的碱基上，创建了他们所谓的MicAbody®。结果，靶向的MicAbody紧密地和排他地与可转换CAR细胞结合。
马丁继续说：“ MicAbody是一种优雅的解决方案，并且比整个新型CAR-T细胞更容易批量生产和生产。” 科学家无需为每个靶标使用不同的CAR细胞，而是可以管理一个可转换CAR细胞并将其与他们选择的MicAbodies结合。
此外，经过改进的NKG2D-Mic组合提供了一种便捷的方式，可以在需要消除无赖CAR-T细胞时传递杀死开关，而在长时间休息后需要激活细胞时则可以增强传递。
马丁说：“由于它是模块化的，因此我们认为ConvertibleCAR将比传统的CAR-T比较安全，用途更广，并且更易于进行外部控制。”
但是，该技术是否可以在初为其开发的血液癌症以外的技术上起作用?
强大的组合
为了解决潜在的HIV病毒库，Herzig和Greene一直在实验室中测试被称为“广泛中和抗体”或bNAb的抗HIV抗体。
Herzig解释说：“它们之所以被称为广泛中和抗体，是因为它们不仅可以中和一种特定的病毒;还可以中和大量的病毒。”
但是单靠bNAb不足以杀死感染HIV的细胞。他们需要杀伤性T细胞，而在HIV感染患者中，问题在于杀伤性T细胞已经耗尽，或者潜在的储存库中含有对这些细胞具有抗性的病毒。
Herzig和Greene认为，通过组合bNAb和可转换CAR细胞，它们可能获得所需的杀伤力。
他们与Xyphos科学家合作，从bNAbs产生MicAbodies，并在各种实验室分析中测试了结合Mic-bNAbs的可转化CAR细胞。
Herzig在实验室中感染了各种HIV菌株的各种CD4 T细胞(HIV的天然靶标)上测试了这些组合。特别是，他使用了源自人类扁桃体的细胞制剂。扁桃体T细胞是潜在的储库。他想确保可转换的CAR / Mic-bNAb组合能杀死代表潜在潜伏储藏的T细胞类型。
结果是惊人的：可转化的CAR细胞与Mic-bNAbs结合特异性杀死了感染的CD4 T细胞，但没有杀死未感染的细胞。它们仅与Mic-bNAb结合时才杀死受感染的细胞，而不是单独或与非针对HIV的MicAbodies结合时才杀死。他们杀死了在实验室中感染了多种病毒株的CD4 T细胞。当与针对癌细胞的Mic-bNAb和MicAbody结合使用时，可转换的CAR细胞可以有效地杀死混合在同一培养物中的癌细胞和HIV感染的细胞。
换句话说，ConvertibleCAR恰恰证明了其旨在实现的多功能性和特异性。
后，Herzig和Greene测试了ConvertibleCAR / Mic-bNAb平台是否可以在ART上攻击存在HIV感染者血液中的潜伏储库。为了使这些细胞对可转换的CAR细胞可见，必须首先用称为强“潜伏时间逆转剂”的化合物激活培养物。
在暴露的48小时内，已清除了一半以上的活化的，表达HIV的细胞。
格林总结说：“这个平台前景广阔。”
展望
但是在这项技术进入临床之前，仍然存在许多障碍。
一方面，由于潜伏库通常对免疫系统是不可见的，因此必须首先将其激活以产生bNAb可以看见并靶向的病毒蛋白。当前可唤醒储库细胞的化合物，潜伏期逆转剂，其聚宝盆包括有效但毒性太大而无法在患者中使用的化学药品，或安全但作用不强的化合物。
赫兹格说：“但是，如果我们能够一次激活5%到10%的水库，并用定期且定期配备MicAbody的敞篷车杀死它，我们就可以随着时间的推移大大减少水库。”
格林说：“仍然需要更好的活化剂。”
此外，实验室产生的可转换CAR细胞可能会在宿主中触发有害的免疫反应，除非它们源自患者自身的细胞。那是一个昂贵的主张。Xyphos目前正在探索通用的供体细胞，这些细胞经过基因修饰，可以避免攻击或被患者的细胞排斥，这可能导致所有患者，所有靶标和多种疾病形成单个可转化CAR细胞。
有了这些进步，可转换汽车与bNAb结合的前景是不可否认的。
格林说：“ ConvertibleCAR技术可以帮助推动艾滋病毒的治疗，特别是在创建通用供体细胞方面取得了巨大进展。这些细胞将降低这种方法目前的高成本。”
而且，“将单个可转换CAR细胞与多个MicAbodies复用的可能性使该平台非常有希望解决与多种细胞或病原体变异相关的其他疾病，尤其是癌症，并避免普遍的耐药性问题，” Knighton说。 。
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