NEJM：首个碱基编辑通用型CAR-T疗法临床结果发布，挽救两名白血病儿童生命

2023年6月14日，伦敦大学学院（UCL）和大奥蒙德街儿童医院（GOSH）的研究人员在《新英格兰医学期刊》（NEJM）发表了题为：Base-Edited CAR7 T Cells for Relapsed T-Cell Acute Lymphoblastic Leukemia 的研究论文。

该研究开发了一种基于碱基编辑（Base Editing）的通用现货型CAR-T细胞。使用碱基编辑敲除来自健康志愿者T细胞上的三个基因——CD52、CD7以及TCRαβ，然后使用慢病毒载体在上述三重基因敲除的T细胞中导入特异性识别CD7的CAR（CAR7）。

然后，研究团队将这种基于碱基编辑的CAR7-T细胞疗法用于治疗3名患有T细胞白血病，且经过多种治疗后仍复发的儿童。这也是全球首个基于碱基编辑的通用型细胞疗法的人体临床实验。这项1期临床试验的中期结果支持进一步研究碱基编辑T细胞用于复发性白血病患者的治疗。

这三名患者中，第一位患者、现年13岁的小女孩Alyssa（阿莉莎）在CAR7-T细胞治疗后四周内就没有再检测到癌细胞，此后她成功进行了同种异体干细胞移植，并重建了免疫系统，现在已经一年时间，她仍非常健康。第二名患者治疗后在同样时间内清除了癌细胞，目前已进行同种异体干细胞移植，在家中康复。但不幸的是，第三位患者虽然对CAR7-T细胞治疗有反应，但他后续因发生真菌感染而死亡。

2021年5月份，12岁的小女孩 Alyssa（阿莉莎）被诊断出患上了急性T淋巴细胞白血病（T-ALL）。众所周知，T细胞本应是我们身体的守护者，负责寻找并摧毁威胁，但对阿莉莎来说，她身体中的T细胞已经变成了危险，并且生长不受控制。这种恶性癌症，化疗和骨髓移植都无法将癌细胞从体内清除。对阿莉莎的各种治疗也均告失败。

阿莉莎（左）

为了挽救阿莉莎的生命，英国大奥蒙德街儿童医院（世界四大权威儿童医院之一）的医生为她定制了一种基于碱基编辑（base editing）的CAR-T细胞疗法。

这项治疗中使用碱基编辑的CAR-T细胞由伦敦大学学院 Waseem Qasim 教授领导的团队制备，他表示，这是迄今为止最复杂的细胞工程疗法，为其他新疗法铺平了道路，也将为患病儿童创造更好的未来。

碱基编辑是由刘如谦（David Liu）等人于2016年开发并逐步扩展、完善的一种新兴基因编辑技术，碱基编辑能够在特定点以高精度和高效率对单个碱基对进行编辑，且不依赖DNA双链断裂（DSB），因此被认为相比于CRISPR-Cas9具有更高的安全性。因此，也被称为CRISPR2.0。

刘如谦教授

具体来说，我们的基因都是由4种碱基组成——腺嘌呤（A）、胞嘧啶（C）、鸟嘌呤（G）和胸腺嘧啶（T），这4个碱基就像字母拼出单次再组成语句连成文章一样，构成我们身体的使用说明书，其中哪怕一个碱基出现错误，都可能会导致严重的后果。而碱基编辑技术可以精确且高效地将其中一个碱基转换为另一个碱基，从而实现单个基氨基的修复。

在对阿莉莎的治疗中，由医生和科学家组成的大型团队使用碱基编辑技术来设计和改造来自健康捐赠者的T细胞，使其能够追踪并杀死体内的癌变T细胞。

使用碱基编辑技术进行基因敲除的原理是，通过修改单个碱基，将基因中的特定密码子改为终止密码子，从而导致该基因终止表达，实现基因敲除的目的。

该研究选择了CD7作为治疗靶点，CD7在绝大多数T-ALL细胞（95%）中高表达，然而，健康T细胞同样也表达CD7，这就会导致CAR-T细胞在杀伤T-ALL的同时，也会自相残杀。

来自捐赠者的T细胞用于治疗时，面临着几大难题，要避免患者的排异反应，防止移植物抗宿主病（GvHD），还要防止改造后的T细胞的自相残杀。

研究团队对捐赠者的T细胞进行了四步基因改造：

1、使用碱基编辑敲除T细胞上的T细胞受体，这样一来，这些T细胞就成为一种“通用型”细胞，可以储存起来供不同患者使用；

2、使用碱基编辑敲除T细胞上的CD7，防止CAR-T细胞的自相残杀；

3、使用碱基编辑敲除T细胞上的CD52，这使得治疗过程中使用的其他药物不会杀伤CAR-T细胞；

4、向上述经过三重碱基编辑的T细胞上加CAR，即添加CD7受体，从而使得CAR-T细胞能够特异性识别患者体内的表达CD7的癌变T细胞。

经过这些基因工程改造的CD7-CAR-T细胞，能够识别患者体内的癌变T细胞（高表达CD7），并进一步清除这些癌变T细胞。

这项治疗手术的领导者、大奥蒙德街医院骨髓移植科的 Robert Chiesa 医生表示，这非常令人兴奋，这是医学的一个新领域，说明我们可以重新定向免疫系统来对抗癌症，这很令人着迷。

碱基编辑技术的发明人刘如谦表示，碱基编辑技术发明仅仅6年后就进行了人体治疗，这有点超现实。

目前，碱基编辑技术已经在镰状细胞病、β-地中海贫血，以及家族遗传高胆固醇血症中开始了临床实验。刘如谦表示，碱基编辑的治疗应用才刚刚开始，能够成为治疗性人类基因编辑时代的一员深感荣幸，科学正在朝着控制我们基因组的方向迈出关键步伐。

值得一提的是，2022年12月2日，FDA批准了刘如谦创立的Beam Therapeutics的基于碱基编辑的CAR-T细胞疗法BEAM-201的临床试验申请，用于治疗复发/难治性急性T淋巴细胞白血病（T-ALL）和T淋巴母细胞淋巴瘤（T-LL）。

BEAM-201疗法通过碱基编辑敲除了四个基因：CD7、TRAC、CD52，以及PD-1，与这项发表在NEJM的碱基编辑CAR-T疗法相比，BEAM-201额外敲除了PD-1，旨在提高CAR-T细胞抗肿瘤活性的持久性。

经过这些基因工程改造的CAR-T细胞，可作为一种“通用型”细胞疗法，这意味着这种疗法可以成为一种“现货型药物”，能够提供给许多患者，与目前耗时且昂贵的个性化T细胞疗法形成鲜明对比。

碱基编辑能够在不造成DNA双链断类的情况下，通过改变单个碱基来终止特定基因的表达，这对于改造T细胞而言非常有效。而这项1期临床试验的中期结果支持进一步研究碱基编辑T细胞用于复发性白血病患者的治疗。

原始出处：

Robert Chiesa， et al. Base-Edited CAR7 T Cells for Relapsed T-Cell Acute Lymphoblastic Leukemia. NEJM， 2023.