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《自然·医学》:华西团队发布世界首个crispr基因编辑临床试验的数据,证实crispr编辑t细胞治晚期肺癌安全可行时间:2020-04-30

翘首期盼了近4年,终于等到研究成果了。今天,四川大学华西医院卢铀教授团队在顶级期刊《自然·医学》上发布最新研究成果:使用crispr-cas9编辑的t细胞在临床上治疗疾病是安全可行的。这项研究成果再次证实了crispr基因编辑技术在临床应用中的安全性,为后续类似研究的开展奠定了基础。



卢铀教授团队发起的这项基因编辑临床研究,其实是世界第一个crispr疗法人体试验,开始于2016年6月。当时的情况是,大量的基础研究证实,crispr-cas9是一种方便、灵活、精确的基因编辑方法。但是crispr-cas9在临床应用中的安全性还需临床研究检验。在crispr-cas9基因编辑技术冉冉升起的时候,癌症免疫疗法也在蓬勃发展。阻断pd-1/pd-l1通路的pd-1抑制剂,已经成为pd-l1表达阳性的晚期非小细胞肺癌(nsclc)的一线治疗药物。这一疗法甚至能将患者的5年生存率提高到15.5%-23%。免疫疗法的成功,让卢铀教授团队想到:破坏t细胞的pd-1,然后将t细胞回输给患者,对于晚期肺癌的治疗可能也是有效的。这个猜想一方面是基于免疫治疗的基本逻辑,另一方面是基于当时已经存在的两个基础研究:用锌指编辑技术编辑t细胞的pd-1,可以增强t细胞对黑色素瘤细胞的毒性;以及用crispr-cas9破坏t细胞的pd-1,可在模式小鼠身上对抗胃癌。


▲ t细胞和肿瘤细胞之间的pd-1/pd-l1通路


基于以上的研究成果,卢铀教授团队在晚期肺癌患者中,开展了临床研究。由于是首个人体临床试验,考虑到伦理学问题和脱靶突变的风险,他们在剂量递增的i期临床试验中,只招募那些经过多种疗法治疗之后依然无效的nsclc患者。在2016年8月26日到2018年3月21日之间,一共招募了22名患者。研究人员从患者体内采集t细胞,然后用电穿孔的方法将crispr-cas9编辑系统转入t细胞中,破坏pd-1基因的2号外显子。总体来看,基因编辑的效率在8.7%到31.2%之间,中值是20.1%。在编辑过的t细胞中,pd-1的表达水平明显降低,pd-1的破坏率在33.7%到67%之间,中值是46.3%。


▲ 基因编辑t细胞的机制,及编辑效果


在招募的22名患者中,有5名患者因t细胞体外扩增不足,没有接受治疗,余下的17名患者均获得了高活性(90%)的编辑后的t细胞。制备t细胞的中位时间是25天(17-40天)。只不过,在回输编辑过的t细胞之前,有2人疾病进展,1人肺部感染,1人类风湿关节炎加重,1人主动退出研究。最终有12人接受了t细胞的回输治疗。接受治疗的患者以28天为一个周期,分三次注射pd-1被编辑过的t细胞,直到患者疾病进展或者出现不能耐受的毒性为止,每位患者每次回输t细胞的中位数是1.33亿个。


▲ 试验设计流程


从12位接受治疗的患者来看,他们的t细胞中位编辑效率是5.81%。在所有被编辑的t细胞中。绝大部分是cd3阳性(中值99.1%),cd3和cd8双阳性占比73.5%。与未被编辑的t细胞相比,在被编辑过的t细胞中,cd8和ifn-γ双阳性的占比显著增加。这表明,破坏t细胞的pd-1之后,t细胞的活性增强了。至于大家最关心的编辑脱靶率,研究人员也做了深入的研究。总体来看,中位脱靶率是0.05%,远远低于1.69%的中靶率。基于这个数据,研究人员认为,crispr-cas9编辑t细胞是安全的。具体来看,在主要的脱靶导致的突变中,会导致移码变异的插入/缺失占比71.2%,不会导致移码的插入/缺失占比28.6%,其他类型变异极少。还有一点值得一提的是,这些突变主要出现在基因之间(48.1%)或者内含子(35.1%)区域,对基因功能的影响不大。


▲ 脱靶的情况分析


从安全性上来看,在12名接受治疗的患者中,有1名患者没有出现治疗相关不良事件,其余11名患者发生了1/2级与治疗相关的不良事件,例如淋巴细胞减少症(3例),疲劳(3例),白细胞减少症(2例),发烧(2例),关节痛(2例)和皮疹(2例)。这就意味着没有患者出现3级及以上的不良事件,而且没有患者出现细胞因子释放综合征。也就是说,crispr破坏t细胞的pd-1,作为一种治疗策略是安全的。


▲ 治疗相关的副作用


从治疗的效果上看,在长达47.1周的中位随访时间内,12位患者的中位无进展生存期(pfs)是7.7周,中位总生存期(os)为42.6周。不过没有患者获得部分缓解,只有两名患者病情稳定。截至2020年1月31日,所有患者出现疾病进展。在12名患者中,有11名(91.7%)死于肿瘤进展,所有患者的死亡均与治疗无关。剩下的一名患者仍在接受其他治疗。


▲ 患者的治疗情况


基于以上数据,研究人员认为,他们的研究成果进一步支持了由crispr-cas9技术进行的基因编辑t细胞疗法在临床上的安全性和可行性,这也与carl june团队近期发表的结果一致。至于大家担心的脱靶效应,一是脱靶率低,二是绝大多数发生在非编码区,这不太可能对编码基因产生重大影响。虽然crispr-cas9技术的临床使用的长期安全性仍然需要关注,但是在本研究中,他们发现被编辑的t细胞寿命较短,因此他们认为永久性基因组改变的风险是有限的。


本文转载自微信公众号“奇点网”

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