得益于全球细胞免疫治疗药物开发的热潮，也得益于近年来 γδ T 细胞基础研究的新发现和新突破，γδ T 细胞疗法正在兴起。
γδ T 细胞最早发现于 1984 年，随着对其研究的深入，这类细胞被认为在免疫生物学和免疫病理学的多个方面具有关键作用。在人外周血淋巴细胞中仅占比 1%-5% 的 γδ T 细胞中，主要细胞亚群 Vγ9Vδ2 T 细胞在肿瘤细胞和病原体免疫监视过程中发挥着重要作用。目前，人外周血淋巴细胞中在数量上占绝对优势的 T 细胞 ——αβ T 细胞（CD4、CD8）已有相应产品获批上市。
然而，在实体瘤和异体治疗上，αβ T 细胞治疗方案尚存在不小的挑战。“介于先天免疫和获得性免疫之间的 γδ T 细胞，和 αβ T 细胞的免疫机制截然不同，二者的应用场景也存在很大差异。” 清华大学药学院研究员张永辉博士向生辉表示，目前，已有大量的科学研究和临床前及临床数据表明，依据自身的天然优势，γδ T 细胞在应用于异体治疗、实体瘤治疗上具备很大潜力。
图丨清华大学药学院研究员张永辉（来源：受访者提供）
与通过 TCR 特异性识别靶细胞表面 HLA 分子呈递多肽抗原的 αβ T 细胞不同，γδ T 细胞通过识别结合膦抗原的乳糜蛋白 3A1（BTN3A1）识别靶细胞，这一过程没有 HLA 的参与。因此，γδ T 细胞不会产生 GvHD（移植物抗宿主反应），可以在未经任何改造的条件下直接进行异体回输；而对于无论是科研领域还是临床应用上相对常见的 αβ T 细胞，必须要经过复杂基因修饰后，才能避免其攻击患者体内的正常细胞。
从纯化学到免疫学研究，发现 γδ T 细胞调控重要机制
张永辉现为清华大学药学院研究员，对于 γδ T 细胞的研究已有近 20 年经验，这期间他还经历了从化学到免疫学研究的转变。1996 年，张永辉在江苏海洋大学获得化学工程学士学位，三年后，获得大连理工大学应用化学硕士学位，2002 年完成了在中科院上海有机化学研究所有机化学的博士阶段学习。
“2003 年，我加入美国伊利诺伊大学香槟分校化学系开始博士后研究工作，从事脂代谢相关的药物化学研究，包括对可以激活 γδ T 细胞的化学小分子的研究。研究过程中，我关注到脂代谢会对机体免疫产生重要影响，其中一类含磷的中间代谢产物能够激活 γδ T 细胞，这一现象引起了我极大的兴趣。”
虽然，“彼时人们对这一过程是如何完成的并不清楚，甚至在经典的免疫学研究中，γδ T 细胞尚未引起太多关注，脂代谢与免疫学的联系也甚少被提及。” 但是，张永辉认为，从化学角度看，作为自然界物种多样性起源的脂类化合物，在免疫形成以及免疫进化过程中应该会起到重要作用。
于是，为探究脂代谢与免疫过程之间的关系，张永辉开始从一名纯粹的化学研究者，逐渐转变为免疫学研究人员。2013 年，张永辉回到中国入职清华大学，带领团队以 “代谢调控免疫” 为明确研究方向，进一步开展对免疫药学方向的系统研究。
那时，已经明确的是，与通过表面受体 TCR 特异性识别靶细胞（多肽抗原）表面 HLA 分子的 αβ T 细胞不同，γδ T 细胞通过乳糜蛋白 3A1（BTN3A1）识别膦抗原。但膦抗原通过 BTN3A1 激活 γδ T 细胞的机制，还是一个未知数。
图丨 αβ T 细胞的抗原识别机制，包括传统的 CD4、CDT 细胞、MAIT 细胞及 iNKT 细胞（来源：受访者提供）
随着对 γδ T 细胞识别膦抗原模式的深入探索与理解，张永辉团队率先发现了 γδ T 细胞 “由内而外” 识别抗原以及激活的机制—— 膦抗原先与 BTN3A1 胞内段结合，产生构象变化，这种构象变化传至胞外段会加倍 BTN3A1 胞外段与 γδ T 细胞受体的结合能力，增强对 γδ T 细胞的激活效果。
2019 年，该研究成果以标题为 “膦抗原通过结合乳糜蛋白诱导结构变化激活 Vγ9Vδ2 T 细胞”（A structural change in butyrophilin upon phosphoantigen binding underlies phosphoantigen-mediated Vγ9Vδ2 T cell activation）的论文发表在国际顶级免疫学期刊 Immunity 上。
图丨 γδ T 细胞的抗原识别机制（来源：受访者提供）
该研究中使用原子力显微镜对 γδ T 细胞进行了单细胞力谱测试，以直接测量 γδ T 细胞与靶细胞之间的结合能力。其测量结果显示，无处理下，γδ T 细胞和乳腺癌细胞 MDA-MB-231 之间的相互作用强度为 186 pN，而用 膦抗原对 MDA-MB-231 进行 4 小时预处理后，结合力增至 366 pN；同样的，经过膦抗原处理后，γδ T 细胞与胰腺癌细胞 MIA PaCa-2 之间的结合力呈现翻倍的增强。
该研究首次获得了膦抗原与 BTN3A1 的高分辨复合物晶体结构，证实了 BTN3A1 在 γδ T 细胞抗原识别中的重要作用，并且对 BTN3A1 和膦抗原对 γδ T 细胞与靶细胞的结合作用进一步验证。结果显示，使用 CRISPR-Cas9 技术删除 MIA PaCa-2 细胞中的 BTN3A1 后，即使仍然对其进行 膦抗原处理，γδ T 细胞与 MIA PaCa-2 的结合能力也未出现显著提升的现象。
上述结果表明，膦抗原与 BTN3A1 的结合可以显著增加 γδ T 细胞与肿瘤细胞之间的结合能力。
布局细胞治疗、小分子、抗体药物三大方向
在 γδ T 细胞肿瘤及病原体识别机理方面的研究积累和获得的相应进展，为张永辉团队 γδ T 细胞的临床研究奠定了基础。2019 年，张永辉领衔创办了北京清辉联诺生物科技有限责任公司（以下简称 “清辉联诺”），致力于全面挖掘 γδ T 细胞对肿瘤和感染性疾病的治疗潜力，推动其走向产业化。同年，清辉联诺完成天使轮融资。
“围绕 γδ T 细胞及其对应的靶点 BTN 家族蛋白，清辉联诺已经建立起包括 γδ T 细胞工业化扩增、γδ T 特异性基因修饰、γδ T 功能强化、γδ T 相关药理药效分析等在内的一系列技术平台。” 张永辉进一步介绍道，在体外扩增效率上，“根据已有结果来看，目前我们可以做到单次采血用于 100 个左右病人的治疗”。
基于搭建的技术平台，清辉联诺在异体 γδ T 细胞药物、靶向 BTN 家族蛋白胞内段的小分子药物、靶向 BTN 家族蛋白胞外段的抗体药物三大方向布局了多条研发管线。“希望尽我们的最大可能挖掘和利用 γδ T 细胞的潜在治疗能力，提升治疗效果。”
其中，在异体 γδ T 细胞药物方向，清辉联诺将同时研发未经修饰的异体 γδ T 细胞药物和 CAR-γδ T 细胞药物，“凭借多年的科学研究积累和深刻理解，我们在 γδ T 细胞修饰、改造等方面已经构筑起核心技术壁垒”。
在小分子药物方面，目前正处于临床前研究阶段，希望明年递交 IND。
可喜的是，张永辉提到，公司首款细胞治疗药物 ——未经修饰的异体 γδ T 细胞药物已于去年启动了在人体上的安全性验证，目前正处于剂量爬坡阶段。“在已完成给药的病人中，暂未发生需要临床干预的副作用，同时观察到了积极的治疗效果。” 他说道，“这款药物利用的是 γδ T 细胞的天然肿瘤杀伤能力，适用于具有特定特征的一部分肿瘤病人。由于是异体输注且不需任何基因编辑，这款药物未来在安全性和定价方面具有较大优势。”
成立至今，以科研背景为核心团队、引入工业背景人才加持的清辉联诺团队规模已达 40 人左右，累计完成超过 1 亿元的融资，投资方包括同方以衡、布谷资本、中关村协同创新基金、龙磐投资、弘晖资本等。
图丨清辉联诺团队成员（来源：受访者提供）
将与 αβ T 细胞药物互补
“任何一类细胞都有自己的用途，αβ T 细胞作为众多抗体药以及现有 CAR-T 药物的效应细胞在多种肿瘤的有效性上已经得到证明。”
同时，“对于 γδ T 细胞，根据我多年的科学研究和对 γδ T 细胞性质的了解，以及我们团队目前已经获得的临床前和 IIT 数据结果，我坚定地认为 γδ T 细胞的异体现货型细胞在实体肿瘤、感染性疾病的治疗上有广阔的应用前景，它的适用范围与 αβ T 细胞可以是互补的。”
目前，国际上已成立包括 Adicet Bio、TC BioPharm、LAVA Therapeutics、IN8bio、暨德康民等在内的多家 γδ T 细胞疗法公司，其中已有进展较快的公司于去年公布了积极的临床结果。2021 年 11 月，Adicet Bio（Nasdaq：ACET）公布了其同种异体 CAR-γδ T 细胞治疗药物 ADI-001 用于治疗 B 细胞非霍奇金淋巴瘤 I 期临床试验的中期数据，在已经入组并接受 ADI-001 治疗的 6 名患者中，除未达到 28 天评估标准的两名患者外，另四名可评估的患者中有三名实现了病情缓解（ORR=75% CR=50%）。
张永辉表示，“我相信，未来将会有更多伙伴加入到这一领域当中来”。
不过，不可忽视的是，无论是 αβ T 细胞、 γδ T 细胞，还是 NK 细胞乃至其他细胞免疫疗法的大规模临床应用，目前都面临一系列的技术难题，包括细胞工业化生产工艺、基因修饰方法、细胞耗竭、适应症选择问题等等。
在张永辉看来，“这些问题的解决有赖于对细胞本身特性的深入理解，我对 γδ T 细胞实现大规模临床应用的前景深信不疑。”
也曾有业内人士告诉生辉，“γδ T 细胞含量较小，对于开展自体 T 细胞疗法肯定是不利的，但如果能找到合适的体外扩增方式，结合 γδ T 细胞不依赖 HLA 识别、广谱、无需基因修饰等优势，开发新型异体通用型 T 细胞疗法，是非常值得期待的。”
参考资料：
https://doi.org/10.1016/j.immuni.2019.02.016
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3984269/
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