调节性T细胞：临床研究现状和工程化策略

正文

”从基础研究到临床应用还有很长的路要走，但这也是每个新技术都必须经历的过程。

撰文：挑食的免疫喵

调节性T细胞(Regulatorycells，简称Treg)的主要功能免疫抑制，包括分泌抑制性因子，免疫抑制受体（免疫检查点）等。如下图，清晰表达Treg的免疫抑制功能，抗原特异性，稳定性，及存活信号通路。

1调节性T细胞临床研究现状

截至2019年7月，在上可以查询到51项关于CAR-Treg的细胞治疗临床试验，分别是：

23项：造血干细胞移植或移植物抗宿主病

16项：实体器官移植

12项：自身免疫性疾病

2治疗型调节性T细胞制备

人源调节性T细胞来源

外周血通常是最主要或者有时是唯一的来源

脐带血含有大量的干细胞和祖细胞，也是一种来源

纯化方法

通常分离用的表面标志物（marker）是CD4，CD25。如果使用LowCD127可以增加Treg的纯度。

两种分选方法：

磁珠法（magnetic-activatedcellsorting(MACS)）

特点：GMP符合，同时产生数十亿的细胞，但纯度可能不够，或者recovery效率低。

流式分选（fluorescenceactivatedcellsorting(FACS)）

特点：多重marker提高纯度及recovery，但是产量低，一天处理约一亿个PBMC。通常不是GMP。

扩增方法

现在临床上使用多为多克隆扩增，使用CD3和CD28抗体磁珠。IL-2在大多数Protocol中也被使用。

产品特异性和放行标准

鉴别表面标志物（marker）：CD4+CD25+FOXP3highCD127low。激活的传统T细胞也会短暂表达FOXP3，所以其不能单独作为鉴别标志物。

3调节性T细胞工程化新策略

经典的工程化CAR-T制备已经有非常多的文章，在此不再赘述。

工程化Treg细胞的特异性同意是由CAR或者TCR决定，故这里重点强调这两种方式的优缺点。

如下图：

Treg开发新策略

合成生物学应用于工程化Treg（SUPRA-CAR）

作为自身免疫的活药物开发Treg细胞，不限于使用传统TCR和CAR。

合成免疫学开始用于工程化Treg，波士顿大学科学家开发的SUPRA-CAR是其中的代表。这种新型CAR系统包括T细胞抗原耦合器（ScFv）将内源性TCR复合物连到非MHC靶点中，具有分离（Split），通用（universal），可编程（programmable）(SUPRA）的特点。

在SUPRA-CAR中，CAR系统包含一个受体，它识别多个靶点，只有当所有靶点都存在时才被激活。当我们针对组织特异性抗原实体肿瘤时，这一特性尤其重要，因为发现一个在肿瘤组织中唯一表达的抗原难度非常大，或者基本不可能。SUPRA-CAR最大程度解决了抗原非特异性脱靶问题。

识别机理如下图：

细胞因子信号重建

Treg表达CD25是IL-2高亲和力受体，剥夺Teff的IL-2。在工程Treg高表达高亲和力细胞因子受体，可以剥夺Teff的多余细胞因子。

抗肿瘤免疫：使用一种细胞因子受体的胞外结构域与另一种受体的胞内结构域融合的受体，可以防止相应的促炎细胞因子生物学效应。这种策略成功逆转IL-4信号为IL-7信号，而IL-4限制肿瘤微环境中T细胞持久性和效应功能，因而增强了抗肿瘤活性。

抗自身免疫性疾病：经改造的Treg，转换炎性细胞因子信号转导至IL-10，可以增加抑制炎症，可用于自身免疫性疾病模型。最终，Treg细胞可以整合整个合成基因回路，对促炎细胞因子分泌抗炎细胞因子，有效地重塑细胞因子环境。

FDA批准的第一种方法是使用逆转录病毒或腺病毒，它们是假二倍体单链RNA病毒。基因组整合的基因盒是随机的，导致非生理基因调节，往往多拷贝的基因每个细胞。

FDA批准的第二种方法使用重组腺相关病毒(AAVs)；这些病毒以双链DNAEpisome的形式存在于细胞内，不整合到基因组中，因此会随着时间的推移在复制细胞中被稀释。许多小组结合使用重组AAV和基于CRISPR的技术，因为Episome可以作为同源修复(HR)模板，这是最近被FDA批准用于临床试验的方法。

第三种方法是电穿孔，但FDA还没有批准。电穿孔所需的基因盒是双链DNA或超聚体(单链DNA)模板，以及Cas9-核蛋白(Rnp)复合物。这种方法介导基因的一个拷贝精确地整合在基因组中一个期望的位置，但它通常也会导致较低的修饰效率。