Kimære antigen-receptor

Kunstige T-cellereceptorer) er manipuleret receptorer, hvilket pode en vilkårlig specificitet på en immuneffektorcelle. Typisk er disse receptorer anvendes til at pode specificiteten af ​​et monoklonalt antistof på en T-celle; med overførsel af deres kodende sekvens lettes ved retrovirusvektorer.

Kunstige T-celle-receptorer er under efterforskning som en terapi for kræft, ved hjælp af en teknik kaldet adoptiv celle overførsel. T-celler fjernes fra en patient og omsat, så de udtrykker receptorer specifikke for den særlige form for kræft. T-cellerne, som derefter kan genkende og dræbe kræftcellerne, genindføres i patienten. Kliniske fase I studier med denne tilgang har vist effekt.

Struktur

Den mest almindelige form for disse molekyler er fusioner af enkeltkædede variable fragmenter afledt fra monoklonale antistoffer, fusioneret til CD3-zeta transmembrane og endodomain. Sådanne molekyler resulterer i transmissionen af ​​et zeta-signal som reaktion på anerkendelse fra scFv'et af sit mål. Et eksempel på en sådan konstruktion er 14g2a-Zeta, som er en fusion af et scFv afledt fra hybridoma 14g2a. Da T-celler udtrykker dette molekyle, de genkender og dræber målceller der udtrykker GD2. At målrette maligne B-celler, har forskere omdirigeret specificiteten af ​​T-celler under anvendelse af et kimært immunoreceptor specifikt for B-slægt-molekyle, CD19.

De variable dele af et immunoglobulin tunge og lette kæde er fusioneret med en fleksibel linker til dannelse af et scFv. Dette scFv forudgås af et signal peptid for at lede det spirende protein til det endoplasmatiske reticulum og efterfølgende overfladeekspression. En fleksibel spacer gør det muligt at scFv at orientere sig i forskellige retninger for at muliggøre antigenbinding. Det transmembrane domæne er en typisk hydrofob alfa-helix normalt stammer fra den oprindelige molekyle af signal- endodomain som rager ind i cellen og overfører det ønskede signal.

Den omstændighed, at disse molekyler faktisk arbejde er ved første øjekast overraskende. Ved andet blik man husker, at type I proteiner er faktisk to proteindomæner forbundet af et transmembrant alfa-helix i mellem. Cellemembranen lipiddobbeltlag, hvorigennem det transmembrane domæne passerer, virker til at isolere den indvendige del fra den ydre del. Det er ikke så overraskende, at dermed fastgørelse af en ektodomæne fra ét protein til et endodomain af et andet protein resulterer i et molekyle, der kombinerer anerkendelse af førstnævnte til signalet af sidstnævnte.

Ektodomæne

Signalpeptid

Et signalpeptid dirigerer spirende protein ind i det endoplasmatiske reticulum. Dette er afgørende, hvis receptoren skal glycosyleres og forankret i cellemembranen. Enhver eukaryote signalpeptidsekvensen normalt virker fint. Generelt signalpeptidet nativt fæstnet til den aminoterminale mest komponent anvendes alfa og beta enkelte kæder er blevet beskrevet, som har enkle ectodomæner og mere eksotiske bestanddele anerkendelse som en sammenkædet cytokin. Faktisk næsten alt, der binder et givet mål med høj affinitet kan anvendes som et antigen anerkendelse region.

Spacer

En spacerregionen forbinder antigenbindende domæne til det transmembrane domæne. Den skal være fleksibel nok til at tillade antigenbindingsdomænet at orientere sig i forskellige retninger for at lette antigen-genkendelse. Den enkleste form er hængselsregionen fra IgG1. Alternativer omfatter CH2CH3 regionen i immunglobulin og dele af CD3. For de fleste scFv baserede konstruktioner, IgG1-hængsel tilstrækkeligt. Men den bedste spacer ofte skal bestemmes empirisk.

Transmembrandomæne

Det transmembrane domæne er en hydrofob alfa-helix, der spænder over membranen. Generelt er det transmembrane domæne fra den mest membranproximale komponent i endodomain anvendes. Interessant, kan ved hjælp af CD3-zeta transmembrandomæne resultere i inkorporering af den kunstige TCR i det native TCR en faktor, der er afhængig af tilstedeværelsen af ​​det native CD3-zeta transmembrane opkrævet asparaginsyrerest. Forskellige transmembrandomæner resultere i forskellige receptor stabilitet. CD28 transmembrane domæne resulterer i et tydeligt udtrykt, stabil receptor.

Endodomain

Dette er "business-ende" af receptoren. Efter antigengenkendelse receptorer klynge og et signal overføres til cellen. Den mest almindeligt anvendte endodomain komponent er CD3-zeta, der indeholder 3 ITAM'erne. Dette overfører en aktivering signal til T-celle efter antigen bindes. CD3-zeta giver muligvis ikke er behov for en fuldt kompetent aktivering signal og ekstra co-stimulerende signalering. For eksempel kan kimære CD28 og OX40 anvendes med CD3-Zeta at sende en proliferativ / overlevelse signal eller alle tre kan anvendes sammen.

Udviklingen i CAR T-celle design

"Første generations" biler havde typisk det intracellulære domæne fra CD3 ζ- kæden, som er den primære transmitter af signaler fra endogene TCR'er. "Anden generation" biler tilføje intracellulære signalsystemer domæner fra forskellige costimulatorisk protein receptorer til den cytoplasmatiske hale af bilen for at give yderligere signaler til T-celle. Prækliniske studier har indikeret, at den anden generation af bildesign forbedrer antitumoraktiviteten af ​​T-celler. Nyere, "tredje generation" biler kombinere flere signalering domæner, såsom CD3z-CD28-41BB eller CD3z-CD28-OX40, for yderligere at øge styrken.

Historie

Begrebet doctoring T-celler genetisk blev først udviklet i 1980'erne af Dr. Zelig Eshhar og kolleger på Weizmann Institute of Science i Rehovot, Israel. I 1989 havde Eshhar og hans kolleger skabte den første bil T-celler, der arbejdede - i laboratoriet

  • undersøgelser

    Anvendelsen af ​​kimære antigen receptorer i klinikken er baseret på omprogrammering af T-celle antigen receptoren under anvendelse af en vektor, der er specifik for maligne celler, så deres ødelæggelse. CAR-modificerede T-celler er en lovende form for kræft immunterapi. Prækliniske og kliniske forsøg har fokuseret på at bestemme den bedst mulige struktur og signaler.

    Den første generation af CAR-modificerede T-celler har vist succes i prækliniske forsøg, og har indtastet kliniske fase I forsøg i ovariecancer, neuroblastom og forskellige typer af leukæmi og lymfom. Til dato har disse kliniske forsøg vist få tegn på anti-tumor aktivitet med utilstrækkelig aktivering, vedholdenhed og homing til kræft væv. Nogle anti-tumor responser er blevet rapporteret hos patienter med B-celle lymfom og nogle neuroblastom patienter har rapporteret delvis respons, stabil sygdom og eftergivelse.

    Anden og tredje generation CAR-modificerede T-celler er også i stand til at tilvejebringe forbedrede aktiveringssignaler, proliferation, produktion af cytokiner og effektorfunktion af CAR-modificeret T-celle i prækliniske forsøg. Både anden og tredje generation CAR-modificerede T-celler er på vej ind kliniske forsøg. Den første kliniske forsøg har vist nogle lovende resultater. I en undersøgelse med alfaCD19.4-1BB.CD3zeta T-celler hos patienter med kronisk lymfocyt leukæmi fuldstændig remission har været i gang 10 måneder efter behandlingen. Bilen-modificerede T-celler blev fundet at udvide 3-logs i disse patienter, der infiltreret og lyserede kræftvæv. Interessant, en fraktion af disse celler viste en hukommelse fænotype af T-celle til forebyggende tumor tilbagefald. Selv om disse CAR-modificerede T-celle producerede signifikant terapeutisk effekt, deres aktivitet førte til livstruende tumorlysis 3 uger efter den første infusion af CAR-modificerede T-celle.

    For nylig bivirkninger blev rapporteret som fremhæver behovet for forsigtighed, mens du bruger anden og tredje generation af CAR-modificerede T-celler. En patient døde 5 dage efter cyclophosphamid kemoterapi efterfulgt af infusion af CAR-modificerede T-celler genkender antigenet ERBB2. Toksiciteten fører til en klinisk signifikant frigivelse af pro-inflammatoriske cytokiner, pulmonal toksicitet, multiorgansvigt og eventuel død af patienten. Denne "cytokin storm" mentes at skyldes CAR T-celle cytotoksicitet over normale lungeepitelceller, der vides at udtrykke lave niveauer af ERBB2. Dette og andre utilsigtede hændelser understreger behovet for forsigtighed, når ansætte CAR-modificerede T-celler, som i modsætning til antistoffer mod tumor-associerede antigener, er disse celler ikke ryddet fra kroppen hurtigt.

    Den store løfte om cancerimmunterapi er at rydde tumoren uden toksicitet konventionelle behandlinger. Behandling af cancer med modificerede T-celler har flere fordele: HLA-uafhængig genkendelse af antigen, bred anvendelighed til mange patienter og hurtig levering af CAR-modificerede T-celler. Vellykket anvendelse af disse modificerede T-celler vil kræve identifikation af tumor-associerede antigen, der kun udtrykkes på tumorceller, hvorved man minimerer risikoen for toksicitet,

    En liste over tumorer antigener og biler i in vitro og in vivo forsøg ,:

    Adoptiv overførsel af CAR-modificerede celler som en kræft terapeutisk

    Adoptiv overførsel af T-celler, der udtrykker kimære antigen-receptorer er en lovende anti-cancer terapeutisk som CAR-modificerede T-celler kan manipuleres til at målrette stort set alle tumorassocieret antigen. Der er stort potentiale for denne tilgang til at forbedre patient-specifikke kræftbehandling i en dyb måde. Efter indsamling af en patients T-celler, cellerne genetisk manipuleret til at udtrykke CAR specifikt rettet mod antigener på patientens tumorceller, derefter infunderes tilbage i patienten. Selvom adoptiv overførsel af CAR-modificerede T-celler er en unik og lovende kræft terapeutisk, er der betydelige sikkerhedsmæssige betænkeligheder. Kliniske forsøg af denne terapi har vist potentielle toksiske virkninger af disse biler, når raske væv udtrykker de samme antigener som target tumorcellerne, hvilket fører til resultater svarende til graft-versus-host-sygdom. En mulig løsning på dette problem er at manipulere et selvmordsgen i de modificerede T-celler. På denne måde administration af et prodrug til formål at aktivere selvmordsgen under GVHD udløser apoptose i selvmordsgenet-aktiverede CAR T-celler. Denne fremgangsmåde er blevet anvendt sikkert og effektivt i hæmatopoietisk stamcelletransplantation. Vedtagelse af selvmord genterapi til den kliniske anvendelse af CAR-modificerede T-celle adoptiv celleoverførsel har potentiale til at lindre GVHD samtidig forbedre den samlede anti-tumor effekt.

  0   0
Forrige artikel Kejserinde Xiaogongren
Næste artikel Aurelio Tolentino

Kommentarer - 0

Ingen kommentar

Tilføj en kommentar

smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile
Tegn tilbage: 3000
captcha