基于環狀mRNA的TCRT細胞，治療巨細胞病毒感染

　　CAR-T細胞療法在治療血液腫瘤方面取得了巨大成功，目前已有10種治療B細胞腫瘤與多發性骨髓瘤的CAR-T產品獲得NMPA與FDA批準上市。與CAR-T細胞類似，T細胞受體工程化T細胞（TCR-T）也是一類經工程化改造的T細胞。不同于CAR-T細胞主要識別細胞表面抗原，TCR-T細胞可以靶向細胞內部抗原，在抗病毒與抗腫瘤免疫治療領域具有廣泛的應用前景，有望成為繼CAR-T細胞之后，又一類重磅工程化T細胞藥物。鑒于HLA基因的多樣性及TCR受體庫的復雜性，篩選抗原特異性的TCR受體依然極具挑戰性。

　　近年來，mRNA技術被成功地應用于新冠病毒疫苗的研發，今年諾貝爾醫學與生理學獎也授予了發明mRNA修飾技術的兩位科學家Katalin Karikó與Drew Weissman。而被稱為mRNA2.0時代的環狀mRNA（circRNA）技術更是引發了廣泛關注，其具有生產成本低、蛋白水平表達高的優勢，在免疫細胞治療領域具有重要的應用潛力。

　　近日，上海交通大學醫學院附屬第一人民醫院/上海市第一人民醫院張巖與宋獻民研究團隊聯合蘇州科銳邁德生物醫藥科技公司左熾健團隊，在 Molecular Therapy 期刊發表了題為：Circular mRNA-based TCR-T offers a safe and effective therapeutic strategy for treatment of cytomegalovirus infection 的研究論文。

　　該研究首次報道了基于環狀mRNA技術的TCR-T細胞療法，為臨床上造血干細胞移植后人巨細胞病毒（CMV）感染提供新的、更為安全有效的免疫治療策略。

　　如何有效擴增抗原特異性T淋巴細胞并獲得抗原特異性TCR序列，是研發TCR-T細胞的關鍵。蘇州科銳邁德生物醫藥科技公司之前的研究表明，環狀mRNA （circular mRNA, cmRNA）能夠顯著延長外源基因在細胞中的表達時長。本項研究中，研究團隊首先利用環狀mRNA技術，在單核細胞分化的樹突狀細胞（moDCs）中表達CMV-pp65抗原，檢測是否能夠提供更為持久的抗原刺激信號，促進抗原特異性T淋巴細胞的活化和增殖。研究結果表明：與線性mRNA相比，轉染了編碼CMV-pp65 抗原的環狀RNA的moDCs細胞，能更加持久地提供抗原信號，更加高效地激活和擴增CMV-pp65特異性T細胞，表明基于環狀mRNA技術的抗原遞呈新策略，能夠顯著提高TCR的篩選效率，在開發抗原特異性T細胞（尤其是含量較低的抗原特異性T細胞）方面具有巨大優勢。

　　此外，之前有文獻報道線狀mRNA編碼的TCR基因只能在原代T細胞中表達48-72小時。研究團隊進而對環狀mRNA編碼的外源TCR基因在原代T淋巴細胞中的表達時長進行了測試，發現環狀mRNA技術能夠顯著提升TCR基因在人原代T淋巴細胞中的表達時長。在電轉后7天與11天，依然分別有約80%與50%的T細胞表達外源TCR受體。研究團隊進一步對基于環狀mRNA技術的cm-pp65-TCR-T細胞在小鼠體內的殺傷功能進行了測試，體內實驗結果表明，兩周輸注一次cm-pp65-TCR-T細胞，即可有效清除表達CMV-pp65抗原的靶細胞。

圖1. cm-pp65-TCR-T靶向清除表達CMV抗原的靶細胞

　　數據顯示，我國人群CMV病毒感染率超過95%，多數呈現潛伏感染狀態。然而，臨床上接受造血干細胞移植術的患者，由于經過術前清髓預處理，呈現暫時的T細胞免疫缺陷，因而患者在移植后2-3個月CMV病毒易發生再激活，發生CMV血癥甚至CMV肺炎。盡管來特莫韋等抗病毒藥物顯著降低了造血干細胞移植后患者CMV的再激活，但對于部分患者而言CMV病毒再激活依然可能會危及患者生命。

　　該研究將為這部分患者提供新的治療手段，因而具有重要的臨床研究意義。多數造血干細胞移植患者在術后數月后，體內會重建針對CMV病毒的T細胞免疫。基于環狀mRNA技術的TCR-T細胞，由于TCR基因不會整合到基因組，沒有潛在的致瘤風險，因而具有良好的安全性。此外，如果采用造血干細胞移植供者來源的T淋巴細胞制備cm-pp65-TCR-T細胞，回輸患者后不僅可以治療CMV病毒感染，而且能夠增強“移植物抗腫瘤效應”（GVL），促進供者造血干細胞的植入。目前，市一醫院血液科即將在本項研究基礎上，開展研究者發起的臨床研究（IIT）。

　　綜上所述，該研究是首次將環狀mRNA技術應用于TCR-T細胞的研發與制備，不僅為造血干細胞移植后CMV感染的免疫治療提供新的策略，也為其它抗病毒或抗腫瘤TCR-T療法提供新的思路。

圖2. 基于環狀mRNA技術的TCR-T免疫療法示意圖