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图一:内源性TCR和CAR的结构示意图
(引自Fesnak AD等,Nature Reviews Cancer,2016)
带有CAR蛋白的T细胞就称为CAR-T细胞(chimeric antigen receptor T cell, CAR-T),是目前最热门的细胞免疫治疗肿瘤的前沿技术之一【2】。其主要特点就是结合了T细胞杀伤肿瘤细胞的优势和CAR特异性结合肿瘤细胞的特性来消灭肿瘤细胞,目前已经在肿瘤治疗方面取得了瞩目的成就。
CAR-T技术的研究和应用已经取得了长足的发展,积累了非常多的研究,在此且按下不表。
此处单说最近Memorial Sloan Kettering癌症研究中心的科学家在《自然》杂志上面报道了一种利用内源性启动子启动T细胞表达CAR来杀伤肿瘤的方法【3】。这一研究报道对CAR-T技术及其应用领域具有重要的价值。
为何?要评价这个研究有没有新意,有没有价值,且看看在此之前的其他研究就能够明了。
在此之前,科学家们是如何让CAR蛋白存在于T细胞表面的呢?以慢病毒(lentivirus)介导的CAR为例,如下
图二
所示。首先,科学家们通过DNA合成(DNA synthesis)技术合成能够在细胞中表达CAR蛋白的DNA序列;然后通过分子克隆技术(molecular cloning)将CAR的DNA序列装进一种称为质粒载体(plasmid vector)的更长的环状DNA中。
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图二:慢病毒介导CAR在T细胞表面表达的示意图,
pREV、pRRE以及pVSVG为辅助质粒(helper plasmid)
质粒载体有什么作用呢?大多数质粒的作用就是把装在多克隆位点的基因或DNA序列在细胞中表达(expression)成蛋白质。这里举例的这种质粒载体DNA是经过人工改造的,包含其他的DNA组件比如表达抗生素的基因序列、启动子序列、多克隆位点(multiple cloning site, MCS)等等,并且,其可以和其他一些经过基因工程改造的辅助质粒(helper plasmid)一起在工程细胞(比如293T细胞)中自动组装成有感染(infection)能力的慢病毒。这样的慢病毒就具有在细胞中表达CAR蛋白的作用。
因此,将这样的慢病毒加入培养T细胞的培养基中,其就能够感染T细胞,即进入T细胞,然后利用T细胞内的元素来表达CAR蛋白,这些CAR蛋白表达之后就锚定在T细胞的表面(上面的