单次输注工程 T 细胞可使小鼠哮喘持久缓解

最近发表的一项研究 自然免疫学 证明通过工程化、长寿命的嵌合抗原受体 (CAR) T 细胞治疗小鼠可以实现持久的哮喘缓解。

学习： 一次输注经过改造的长寿多功能 T 细胞即可使小鼠哮喘得到持久缓解. 图片来源：Nemes Laszlo / Shutterstock.com

扩大细胞疗法的适应症

细胞疗法只需一次输注即可导致某些癌症的持久缓解，这与需要重复或长期给药的蛋白质或小分子疗法相当。

例如，CAR-T 细胞疗法已经治愈了 B 细胞恶性肿瘤患者。这使得研究人员越来越有兴趣确定 T 细胞是否也可以被改造用于长期缓解非癌症疾病。

近 50% 的哮喘患者表现出 2 型高特征，其特征是嗜酸性粒细胞增多、免疫球蛋白 E (IgE) 产生、支气管高反应性和粘液分泌过多。尽管针对白细胞介素 4 (IL-4)、IL-5 和 IL-13 的生物制剂已被批准用于治疗哮喘，但这些药物需要终身服用，而且成本效益不高，也无法治愈。此外，目前仍然缺乏可以通过单次剂量/输注实现持久缓解的哮喘治疗方法。

研究结果

最初开发了一种以小鼠 IL-5 作为抗原结合部分的 CAR。表达这种 IL-5 CAR 的 T 细胞（最终被称为 5T 细胞）被发现能有效消耗 IL-5 受体-α (IL-5Rα+) 细胞和嗜酸性粒细胞 体外。

随后，将 5T 细胞注射到小鼠体内，并评估其无条件扩增和嗜酸性粒细胞消除情况。一周后，外周血中未检测到 5T 细胞，嗜酸性粒细胞未受到影响，从而表明 5T 细胞不会扩增或消耗嗜酸性粒细胞 活。

然后通过敲除 BCL6 辅阻遏物 (BCOR) 和锌指 CCCH 型 12A (ZC3H12A) 生成永生化和功能性 5T (5TIF) 细胞。这些 5TIF 细胞表现出强劲扩增、嗜酸性粒细胞耗尽，并持续存在至少一年。尽管嗜酸性粒细胞在输注一个月后重新出现，但它们的比例低于对照小鼠，并且表达低/负水平的 IL-5Rα。

研究人员随后改造了 5TIF 细胞，使其表达 IL-4 突变蛋白（IL-4 或 IL-13 拮抗剂），这些细胞随后被称为 5TIF 4 细胞。随后给小鼠注射 5TIF、5TIF 4 或磷酸盐缓冲盐水 (PBS)，随后用卵清蛋白进行免疫，以引发 2 型反应。

为此，5TIF 4 细胞降低了 IL-5 和 IL-13 水平，而 5TIF 治疗仅导致 IL-5 水平略有降低。5TIF 和 5TIF 4 细胞均表现出类似中枢记忆的表型。

接受 5TIF 4、5TIF 或 PBS 的小鼠被监测长达一年，在此期间，没有一只小鼠出现体重明显下降，也没有出现任何不良反应。5TIF 4 和 5TIF 受体小鼠的骨髓和脾脏中嗜酸性粒细胞减少或缺失。此外，5TIF 4 或 5TIF 受体小鼠中没有内源性 T 细胞的异常激活或异常。

随后评估了 5TIF 4 和 5TIF 细胞对哮喘的疗效。在急性哮喘模型中，5TIF 4 和 5TIF 细胞表现出扩增，并在哮喘肺部被检测到，从而表明炎症得到抑制。

接受治疗的小鼠的肺脏和支气管肺泡灌洗液中也未出现嗜酸性粒细胞，T 细胞浸润减少。此外，5TIF 4 细胞在抑制 IgE 和 IL-13 产生方面更有效。

通过反复鼻腔内感染屋尘螨 (HDM) 八周，生成慢性哮喘小鼠模型。然后用 5TIF 4、5TIF 或 IL-4 突变蛋白治疗这些小鼠四周。

患有慢性哮喘的小鼠在接受 5TIF 4 和 5TIF 细胞（而非 IL-4 突变蛋白）治疗后，呼吸道过敏症状得到改善。此外，5TIF 4 细胞治疗可有效抑制 HDM 特异性和总 IgE 和 IgG1 抗体。

在第二个慢性哮喘实验中，小鼠接受了 5TIF 4、5TIF 或 PBS 治疗，随后在 10 周的休息期后多次接受 HDM 治疗以诱发哮喘复发。虽然两种细胞类型均能减轻肺部炎症，但 5TIF 4 细胞更有效。

研究人员还利用小鼠 IL-5 作为人类 IL-5Rα 的抗原结合部分，探索了人类 5TIF 4 (h5TIF 4) 细胞的功效。为此，在免疫缺陷小鼠中用 h5TIF 4 细胞治疗可导致其扩增、嗜酸性粒细胞消除、IL-4 突变蛋白分泌和持久性。

结论

本研究为使用工程化多功能 T 细胞实现长期哮喘缓解提供了概念验证和临床前数据。更具体地说，5TIF 4 细胞对 IL-4、IL-5 和 IL-13 具有强大而持久的作用。