同种异体细胞免疫疗法：双基因修饰间质干细胞及 mRNA CAR 修饰 gamma-delta T 细胞用于实体癌的精准治疗

近年全球对免疫疗法的逐渐重视，促使癌症相关的研究得以飞跃式地成长。科学界于细胞免疫疗法及基因疗法的刻苦钻研，成功开启了再生医学的新契机。细胞治疗可分为自体（autologous）以及异体（allogeneic）。自体免疫细胞治疗意指将病人本身的细胞取出培养，利用不同的细胞激素予以刺激与活化免疫细胞，扩增免疫细胞的数量后，再回输至病人体内，借此毒杀癌细胞。然而，自体免疫细胞疗效因人而异；若病人细胞处于受损状态，将无法有效大量培植。除此之外，希望现成可以立即使用 (off-the-shelf) 的观念及需求也日渐增加。因此，生医界逐渐将研发目标转至研究异体免疫细胞疗法，希冀提升治疗成效。

中国医药大学团队所领导之“同种异体细胞免疫疗法：双基因修饰间质干细胞及 mRNA CAR 修饰 gamma-delta T细胞用于实体癌的精准治疗”计画中三位专家将透过采访分享计画内容，同时讨论个人化精准医疗的现况与未来发展方向。

双基因修饰间质干细胞

“实体癌目前并没有一个有效的细胞治疗，唯一有效的成功案例即为 CAR-T，但其成功仅限于血液肿瘤，而非实体癌”中国医大执行长郑隆宾教授如此解释。

谈到目前实体癌的医疗需求，郑教授提到其实实体癌的治疗以手术的成效最佳，但以肝癌为例，仅 15-20 ％的病人可采取手术切除，且肝癌具复发风险，仍需其他有效的治疗。对此洪明奇校长也表示，实体癌跟血液肿瘤的差别在于实体癌异质性高（heterogeneous），其非同质性的特质导致疗程困难重重。

中国医大团队累积丰富的间质干细胞研究经验，所开发的异体间质干细胞已被应用于许多疾病的治疗上，如全球首创双途径治疗心肌梗塞、中风以及重症新冠肺炎，已有相关文献发表。至于针对实体癌的治疗，郑教授认为“双基因修饰间质干细胞”的研究方向应首聚焦在肺癌。

过往在发展抗癌药物时，所开发的治疗仅针对一种特定标靶进行治疗，但实体癌中因异质性高，单一特定标靶疗法不仅无法对症下药，也无法一次性地清除癌细胞。洪校长说明，本次研究中的“双基因修饰间质干细胞”即以开发异体脐带间质干细胞之去氧核糖核酸双基因修饰系统 (PD-1 和 HSV-1-TK)，透过更昔洛韦 (Ganciclovir, GCV) 启动自杀基因而引起“旁观者效应（bystander effect）”来促进周围肿瘤凋亡。同样，利用上述双基因来破坏肿瘤微环境（tumor microenviroment, TME）使治疗更有效。郑教授更提到，治疗癌症应该分秒必争，临床上需要有即用型 (off-the shelf) 的细胞，才能即时发挥细胞治疗癌症的效益。由于癌症病人的自体细胞常常已经是老弱残兵，繁殖能力有限，且缓不济急，因此团队用活力超强，有专利保护的脐带间质干细胞，经全球首创的双基因修饰后制备的细胞冻存，可随时取用，治疗紧急需要的病人，更能满足 off-the-shelf 条件。

mRNA CAR 修饰 gamma-delta T 细胞之应用

“实体癌症中的肿瘤周围如城堡一样被包覆，能抑制免疫细胞、会突变、会躲避免疫系统攻击，令肿瘤难以被消灭。”周德阳院长解释。

周院长认为，新实体癌药应具备以下几种条件：必须先清除癌细胞的围墙，除掉围墙后，需要能进入肿瘤微环境的细胞，最后依照细胞的特异性，找出仅针对癌细胞但对其他非癌细胞而言是相对安全的标靶蛋白质。本次研究“mRNA CAR 修饰 gamma-delta T 细胞”中所用的 CAR gamma-delta T 细胞就具有上述特性，可以透过分泌一种蛋白质来抑制 PD-L1 ，得以在除掉保护膜后进入肿瘤微环境。Gamma-delta T 是所有免疫细胞里面效果最佳，且其另一优点在于活性可透过基因转殖提升。另外，Gamma-delta T 可以从异体来源萃取，利用健康人的细胞进行培养及转殖，给予更即时的治疗。

而为何选择 mRNA 做载体？周院长接着解释，大多数 CAR 皆采用病毒较多，但其制备过程繁琐，且容易引发感染，在进入细胞后容易导致基因突变：mRNA 蛋白制程短且注入完成后即分解消失，再加上mRNA在繁殖免疫细胞时较不会造成伤害，相较之下安全许多。对于目标族群，院长将着重于难治型或数量较多的癌症如肺癌，乳癌、大肠直肠癌、胰脏癌或脑癌进行治疗。

创新奈米基因转殖平台

过往的基因转殖平台是运用 LNP (lipid nanoparticles)，其缺点是关键材料中的电荷可转换脂质在长期使用下可能会引发肝/肾毒性的疑虑、且需要透过冷链来维持稳定性，保存较耗费成本。对此，中医大团队在计画中提出开发新型的“奈米基因转殖平台技术、PPN”，计画以非脂质的天然成分来包覆各式各样的核酸药品。PPN对于细胞具有高度亲和性，可以增加细胞的摄取；被细胞吞食后，会透过降解来释放出目标核酸，达到高效率转殖的效果，以打造新的奈米传递系统。未来PPN可结合不同基因，进行转殖以投入细胞、基因、蛋白质以及小分子药物治疗。此外，PPN 更天然、安全，且容易保存，仅在培养皿中加入 PPN 即完成转殖技术，后续纯化的技术亦相对简单，团队希冀透过这技术来支持两项目的开发以及未来应用。

个人化精准医疗方向

癌症疗法的新趋势专注于“个人化精准治疗”的研发，而找出并选择合适的抗原进行标靶极其重要。现有的标靶多是肿瘤相关抗原（tumor associated antigen，TAA），但其专一性仍不够高，而肿瘤特异性抗原（tumor specific antigen，TSA）则可提高标靶药物之精准性。此抗原仅存在于肿瘤细胞中，正常细胞几乎没有。目前已知利用 TSA 进行治疗后遗症较少、效果更佳，唯一不足的是，一旦发生突变，治疗即可能功亏一篑；然而光借重 TAA/TSA 仍不够，需再找出是否有新抗原（neoantigen）。所谓“个人化医疗”就是可以针对具有特定 neoantigen 的特殊族群去处理。中国医大研究团队正积极从病人的癌症组织、血液与基因数据库找出他们共有的新抗原（shared neoantigen），进行开发以共有新抗原促动的细胞治疗及癌症疫苗 (cancer vaccine)。