胞嘧啶脫胺是由CRISPR引導(dǎo)的，它可以介導(dǎo)一種核苷酸到另一種核苷酸的高度精確轉(zhuǎn)化——特別是胞嘧啶到胸腺嘧啶——而不會在DNA中產(chǎn)生斷裂。因此，基因可以被堿基編輯并在不誘導(dǎo)易位和其他染色體畸變的情況下變得無活性。這項技術(shù)在兒童T細(xì)胞白血病復(fù)發(fā)患者中的應(yīng)用正在研究中。
2023年6月14日，倫敦大學(xué)學(xué)院和大奧蒙德街兒童醫(yī)院的研究人員在醫(yī)學(xué)期刊New England Journal of Medicine（IF=176）在線發(fā)表題為”Base-Edited CAR7 T Cells for Relapsed T-Cell Acute Lymphoblastic Leukemia“的研究論文，該研究使用堿基編輯技術(shù)生成通用的、現(xiàn)成的嵌合抗原受體(CAR) T細(xì)胞。健康的志愿者供體T細(xì)胞使用慢病毒轉(zhuǎn)導(dǎo)，以表達(dá)特異性CD7 (CAR7)的CAR[一種在T細(xì)胞急性淋巴細(xì)胞白血病(ALL)中表達(dá)的蛋白]。然后，該研究使用堿基編輯滅活編碼CD52和CD7受體以及αβ T細(xì)胞受體β鏈的三個基因，分別逃避淋巴消耗血清學(xué)治療、CAR7 T細(xì)胞自相殘殺和移植物抗宿主病。該研究檢測了這些編輯過的細(xì)胞在三名白血病復(fù)發(fā)兒童中的安全性。
第一位患者是一名13歲的女孩，她在同種異體干細(xì)胞移植后復(fù)發(fā)T細(xì)胞ALL，在輸注單劑量堿基編輯的CAR7 (BE-CAR7)后28天內(nèi)分子緩解。然后，她接受了原供者的低強度(非清髓性)同種異體干細(xì)胞移植，免疫重建成功，白血病持續(xù)緩解。來自同一庫的BE-CAR7細(xì)胞在另外兩名患者中顯示出強大的活性，盡管一名患者出現(xiàn)了致命的真菌并發(fā)癥（雖然對CAR7-T細(xì)胞治療有反應(yīng)，但他后續(xù)因發(fā)生真菌感染而死亡），但另一名患者在緩解期間接受了同種異體干細(xì)胞移植。嚴(yán)重的不良事件包括細(xì)胞因子釋放綜合征、多系細(xì)胞減少癥和機會性感染?？傊@項I期研究的中期結(jié)果支持對堿基編輯T細(xì)胞用于復(fù)發(fā)性白血病患者的進(jìn)一步研究，并表明免疫治療相關(guān)并發(fā)癥的預(yù)期風(fēng)險。
使用嵌合抗原受體(CAR) T細(xì)胞治療B細(xì)胞癌已獲得監(jiān)管機構(gòu)批準(zhǔn)。然而，T細(xì)胞癌的治療一直具有挑戰(zhàn)性，因為靶向T細(xì)胞抗原會引發(fā)CAR-T細(xì)胞自相殘殺(CAR-T細(xì)胞相互靶向，因為每個細(xì)胞都表達(dá)了被設(shè)計為靶向的蛋白質(zhì))，并對更廣泛的T細(xì)胞群產(chǎn)生破壞性影響。通過基因組編輯來破壞T細(xì)胞抗原，如CD7，可以防止自相殘殺，而破壞內(nèi)源性T細(xì)胞受體，如TCRαβ，可以預(yù)防移植物抗宿主病(GVHD)。然而，使用核酸酶試劑通過在DNA中同時產(chǎn)生多個雙鏈斷裂來實現(xiàn)多靶點編輯可能引發(fā)易位和其他染色體畸變。
相比之下，由CRISPR引導(dǎo)的胞苷脫胺法進(jìn)行堿基編輯介導(dǎo)高度精確的C→U→T轉(zhuǎn)換，可以在不誘導(dǎo)雙鏈DNA斷裂的情況下直接產(chǎn)生過早停止密碼子或破壞剪接位點。該研究使用堿基編輯敲除來自健康志愿者T細(xì)胞上的三個基因——CD52、CD7以及TCRαβ（分別逃避淋巴消耗血清學(xué)治療、CAR7 T細(xì)胞自相殘殺和移植物抗宿主?。?，然后使用慢病毒載體在上述三重基因敲除的T細(xì)胞中導(dǎo)入特異性識別CD7的CAR（CAR7），從而產(chǎn)生堿基編輯的CAR7 (BE-CAR7) T細(xì)胞庫，用于復(fù)發(fā)或難治性T細(xì)胞急性淋巴細(xì)胞白血病(ALL)患兒的I期可行性和安全性研究。該研究描述了前三個研究參與者的試驗結(jié)果。
堿基編輯供體T細(xì)胞靶向T細(xì)胞白血?。▓D源自New England Journal of Medicine ）
第一位患者是一名13歲的女孩，她在同種異體干細(xì)胞移植后復(fù)發(fā)T細(xì)胞ALL，在輸注單劑量堿基編輯的CAR7 (BE-CAR7)后28天內(nèi)分子緩解。然后，她接受了原供者的低強度(非清髓性)同種異體干細(xì)胞移植，免疫重建成功，白血病持續(xù)緩解。來自同一庫的BE-CAR7細(xì)胞在另外兩名患者中顯示出強大的活性，盡管一名患者出現(xiàn)了致命的真菌并發(fā)癥（雖然對CAR7-T細(xì)胞治療有反應(yīng)，但他后續(xù)因發(fā)生真菌感染而死亡），但另一名患者在緩解期間接受了同種異體干細(xì)胞移植。嚴(yán)重的不良事件包括細(xì)胞因子釋放綜合征、多系細(xì)胞減少癥和機會性感染。
總之，這項I期研究的中期結(jié)果支持對堿基編輯T細(xì)胞用于復(fù)發(fā)性白血病患者的進(jìn)一步研究，并表明免疫治療相關(guān)并發(fā)癥的預(yù)期風(fēng)險。
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