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CAR-T細胞是一種T細胞，其中引入了編碼對腫瘤細胞靶點具有特異性抗體的DNA。然后，表達car的T細胞攻擊并殺死表達靶點(即腫瘤相關抗原)的細胞。CAR-T細胞已被證明在血液系統癌癥中具有高水平的活性，并且開始在實體瘤中顯示出活性。通常，它們由患者自身的T細胞產生。CAR-T細胞的使用面臨的挑戰包括為每例患者生成CAR T細胞需要數周時間，而且生成的細胞通常只夠治療患者一次。在一些患者中，腫瘤在CAR-T細胞制備過程中發生進展。在一些患者中，部分緩解，人們想知道部分緩解是否可以在另一輪或兩輪治療中變得完全。因此，研究者的目標是獲得足夠數量的現成效應細胞，以便立即治療患者并支持重復治療。同種異體供體可能是這些細胞的來源。然而，使用同種異體供體細胞產生CAR-T細胞的過程因以下事實而變得復雜:宿主將通過“外源”細胞的主要組織相容性復合體(MHC)識別它們并嘗試拒絕它們。反過來，被轉移的T細胞將視宿主為外源并介導移植物抗宿主反應。

大多數t細胞ALL患兒可接受標準化化療方案治療，但誘導失敗或鞏固治療后微小殘留病升高的患兒通常會接受異基因干細胞移植。異基因干細胞移植后復發的患者預后不良，長期生存率低于15% 。在這種情況下，細胞免疫療法有可能實現對白血病的深度清除，但針對T細胞癌的CAR-T策略一直具有挑戰性，部分原因是T細胞之間的自相殘殺效應和隨之而來的長期T細胞淋巴細胞減少癥這一嚴重風險。如果CAR-T細胞活化后抗原下，或者可以利用抗原陰性T細胞亞，則可以在制造過程中避免自相殘殺。

在異基因骨髓移植過程中，通過對宿主的免疫抑制來預防宿主過繼轉移的外來細胞的排斥反應是臨床醫學的常規做法(稍后會詳細介紹)。為了預防移植物抗宿主病，Chiesa等將過繼轉移細胞上的細胞表面受體“禁用”，該受體可識別外來(在本例中為宿主)MHC分子:t細胞受體。

是的。基于CRISPR(規律成簇的間隔短回文重復序列)-Cas9新工具，其開放使靶向基因組中的特定序列具有高度特異性并成為可能位點。特異性通過將蛋白質和核酸復合物插入分裂細胞來實現。該復合物包括與目標位點序列互補的RNA片段(稱為單向導RNA)和與Cas9結合的支架序列，Cas9是一種在目標位點(基因)切割DNA，從而破壞基因的酶。在本研究中，Chiesa等使用該方法的改良版本，從第三方供者制備了基因表達發生改變的CAR-T細胞，這些CAR T細胞對腫瘤相關抗原有特異性，但不表達T細胞受體，因此無法介導同種異體移植物抗宿主效應。

這種方法被稱為堿基編輯，Chiesa等人使用了一種特殊類型的編輯，稱為C-to-T堿基編輯。為了達到這種精確的編輯水平(在單個堿基的水平)，他們使用了一種具有新特性的Cas9蛋白的修改版本，其中之一是胞苷脫氨的能力。因此，修飾后的Cas9從胞苷的嘧啶環上去除一個胺基，從而將其轉化為尿苷。尿苷甲基化為胸腺嘧啶，胸腺嘧啶與腺嘌呤配對。因此，胞苷脫氨酶引入一個胸腺嘧啶殘基，取代胞苷，并改變序列。這種c - u -t轉換可用于引入終止密碼子以阻止轉錄或改變特異性信使RNA剪接位點以阻止蛋白質生成。經過修飾的Cas9的第二個特性是抑制尿嘧啶糖基化酶，從而阻止尿苷的修復。

利用堿基編輯技術制備了通用的現成嵌合抗原受體(CAR) T細胞。利用慢病毒轉導健康志愿者供者的T細胞，使其表達對CD7 (CAR7，一種在T細胞急性淋巴細胞白血病(ALL)中表達的蛋白)有特異性的CAR (CAR7)。然后，研究者使用堿基編輯技術使編碼CD52和CD7受體的3個基因以及αβ t細胞受體的β鏈失活，從而分別逃避淋巴細胞清除性血清療法、CAR7 t細胞殺兄弟療法和移植物抗宿主病。研究者在3例復發性白血病患兒中研究了這些經過編輯的細胞的安全性。這項1期研究的中期結果支持在復發性白血病患者中進一步研究堿基編輯T細胞，并表明免疫治療相關并發癥的預期風險。

在涉及給藥同種異體造血細胞的其他情況下，受體對這些細胞的排斥反應可通過使用免疫抑制劑來控制。Chiesa等使用了一種免疫抑制化學免疫治療方案，其中包括強效淋巴細胞殺傷抗體阿侖單抗(抗cd52)。然而，這產生了另一個問題:CAR T細胞通常表達CD52，因此易被阿侖珠單抗清除。因此，作者使用C-to-T基因編輯技術沉默了CAR T細胞來源的同種異體T細胞中的CD52，從而降低了這些細胞對免疫抑制方案的易感性。

CAR-T細胞識別CD7, CD7是患者腫瘤T細胞白血病細胞上的細胞表面蛋白。通過慢病毒載體將識別單元(CAR)引入經異基因堿基編輯的T細胞。但CD7靶點帶來了另一層復雜性，因為效應性CAR-T細胞本身表達CD7。人們不希望效應細胞相互殺傷，而不是殺傷腫瘤，因此Chiesa等人利用C-to-T堿基編輯方法沉默了同種異體T細胞中的CD7。

是的，它們是，堿基編輯的一個相對優勢是它會讓染色體保持完整。當一個細胞暴露于多個雙鏈DNA斷裂時(就像同時進行三次編輯時的情況)，DNA修復機制會被激活以試圖修復它們，這有時會導致染色體易位造成嚴重的遺傳損傷，而染色體易位是通過兩條“斷裂”的染色體融合發生的。

另外兩種編輯堿基序列的實驗性方法正在開發中。兩者都使用引入DNA斷裂的核酸酶:鋅指核酸酶和轉錄激活因子樣效應物核酸酶(TALENs)。一項使用TALENS的臨床研究因被認為與該干預相關的染色體易位而停止。

CAR-T細胞已經徹底改變了某些血液系統惡性腫瘤的治療。然而，仍然存在一些障礙，本文對此進行了討論。抗原選擇對CAR-T細胞的功能至關重要。腫瘤細胞可通過CAR-T細胞的選擇壓力下調抗原表達。即使有適當的抗原靶向，也可能發生脫靶效應并引起相關毒性。在實體瘤中，讓CAR-T細胞進入并浸潤腫瘤是一個挑戰。惡性腫瘤的免疫抑制微環境可加劇這一障礙。有效的治療還存在CAR-T細胞相關毒性的風險，如CRS和神經毒性。然而，盡管存在挑戰，新的策略和潛在的解決方案仍在不斷發展，可能為未來更有效和更安全的治療提供路徑。