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Nature子刊:呈源生物陈曦等开发高通量、个性化TCR发现技术,增强实体瘤细胞治疗潜力

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编译丨王聪

编辑丨王多鱼

排版丨水成文

T细胞受体(TCR)基因治疗是一种有效的细胞免疫治疗形式,来自癌症患者的T细胞在体外进行基因工程改造,以表达具有明确肿瘤反应性的TCR,然后再输回患者体内。然而,由于患者T细胞谱中肿瘤特异性T细胞的普遍稀缺以及肿瘤上表达的T细胞表位的患者特异性,治疗性TCR的发现和识别变得复杂。

2024年4月23日,呈源生物陈曦Ely Porter、荷兰癌症研究所Wouter Scheper等人在Nature Biotechnology期刊发表了题为:Discovery of tumor-reactive T cell receptors by massively parallel library synthesis and screening 的研究论文。

该研究开发了一种高通量、个性化的T细胞受体 (TCR) 发现新技术,将大规模合成TCR文库的组装与高通量遗传筛选相结合,从而在单次实验中筛选并发现 肿瘤反应性TCR,大幅降低TCR发现所需时间,有望成为设计细胞免疫疗法的有力工具。


T细胞受体(TCR)基因疗法是细胞免疫疗法的一种形式,将癌症患者的外周血T细胞在体外经过肿瘤特异性TCR的基因工程改造,然后再输回患者体内。 与其他免疫疗法(免疫检查点阻断疗法或肿瘤浸润淋巴细胞疗法)相比,治疗性TCR的遗传转移能够完全控制工程T细胞应答的特异性,而T细胞应答严格依赖于所选择的TCR。此外,体外构建的TCR基因工程T细胞允许额外的基因修饰,从而使基因工程T细胞在体内具有最大的活性和持久性。

然而,在许多患者中,肿瘤特异性TCR仅占外周或肿瘤内TCR库的一小部分,这一事实使患者来源的、与治疗相关的TCR的识别变得复杂。此外,许多最具免疫原性的肿瘤抗原,例如由患者特异性肿瘤突变产生的癌症新抗原 (neoantigen) ,对个体患者是独特的,这凸显出在发现治疗性TCR时需要真正的个性化技术。

虽然主要组织相容性复合体MHC-I类限制性CD4 + T细胞在抗肿瘤免疫中的作用已经明确,但最近的数据强调了MHC-II类限制性CD4 + T细胞通过直接抗肿瘤细胞毒性和增强肿瘤特异性CD8 + T细胞的活性,在肿瘤控制和对免疫治疗应答中发挥重要作用。因此,我们需要能够在患者个体层面上高通量地发现MHC-I和MHC-II限制性TCR的新技术。

在这项研究中,研究团队开发了一种高通量、个性化的TCR发现新技术, 将大规模合成TCR文库的组装与高通量遗传筛选相结合,从而在单次实验中能够对数千个个体TCR的特异性进行功能分析。值得注意的是,通过生成患者来源的TCR合成库,该方法允许以不受患者体内T细胞表型适应性和克隆丰度影响的方式评估TCR特异性。


合成TCR文库的大规模功能分析概述与验证

研究团队 利用该技术筛选了来自多个癌症患者的数千个肿瘤浸润淋巴细胞(TIL)来源的TCR,并鉴定了数十个具有强大肿瘤反应性的CD4 + 和CD8 + T细胞来源的TCR,包括识别患者特异性新抗原的TCR。

研究团队表示,该方法有助于识别肿瘤抗原特异性TCR,用于下一代个性化TCR基因疗法。 通过精心优化的、符合良好实验室规范(GLP)的工作流程,预计使用该技术将在4-5周内(从患者组织入组到验证TCR)实现治疗性TCR的发现,而现有的TCR或肿瘤抗原的发现可能需要3-5个月之久。因此,该研究提出的方法是将来设计细胞免疫疗法的有力工具。

论文链接

https://www.nature.com/articles/s41587-024-02210-6


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