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凯发k8娱乐官网app下载从鱼基因组里“钓”出的抗癌希望|爱川杏里季|
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历时近20年攻关ღ✿ღ★★,近日ღ✿ღ★★,扬州大学动物科学与技术学院教授宋成义团队成功从鱼基因组内挖掘出两个高活性DNA转座子(命名为PS与ZB)ღ✿ღ★★,一举打破国外在CAR-T肿瘤免疫疗法中基因递送工具领域的技术垄断ღ✿ღ★★,为我国发展自主ღ✿ღ★★、可控ღ✿ღ★★、安全的基因治疗技术提供了核心工具支撑ღ✿ღ★★。
目前ღ✿ღ★★,该项技术以1000万元转化给上海细胞治疗集团ღ✿ღ★★,基于此开发的新型CAR-T肿瘤免疫疗法ღ✿ღ★★,治疗费用有望从上百万元降至原来的1/5ღ✿ღ★★,实现“让更多人用得起救命药”ღ✿ღ★★。
随着生物医药产业的快速迭代升级ღ✿ღ★★,CAR-T(嵌合抗原受体T细胞)肿瘤免疫疗法逐步走向临床成熟ღ✿ღ★★。作为目前少数可实现肿瘤临床治愈的前沿技术ღ✿ღ★★,它在难治ღ✿ღ★★、复发血液肿瘤治疗中展现出颠覆性疗效凯发k8娱乐官网app下载ღ✿ღ★★,国内临床治疗需求也由此迎来爆发式增长ღ✿ღ★★。
宋成义告诉《中国科学报》ღ✿ღ★★,在CAR-T疗法的研发与临床应用体系中ღ✿ღ★★,基因递送工具是一项关键底层技术ღ✿ღ★★,直接决定疗法的研发落地ღ✿ღ★★、治疗效果与产业化成本ღ✿ღ★★。然而ღ✿ღ★★,这一核心工具长期被国外专利壁垒垄断ღ✿ღ★★。
“国内一些细胞治疗企业即便看好CAR-T疗法的广阔前景ღ✿ღ★★,往往也会因为缺失底层核心技术而处处受制于人ღ✿ღ★★,只能支付高昂的专利费开展相关研究与临床应用ღ✿ღ★★。”宋成义表示ღ✿ღ★★,这一现状大幅推高了单次治疗的成本ღ✿ღ★★,既让患者难以用上平价救命疗法ღ✿ღ★★,也制约了国内细胞治疗产业的自主发展ღ✿ღ★★。
在各类基因传递工具中ღ✿ღ★★,转座子不仅广泛存在于从细菌到人类的各类生物中ღ✿ღ★★,更因其结构简单ღ✿ღ★★、无病原性ღ✿ღ★★、成本可控凯发k8娱乐官网app下载凯发k8娱乐官网app下载ღ✿ღ★★,成为理想的非病毒基因递送工具候选者凯发k8娱乐官网app下载ღ✿ღ★★,是基因治疗中极具潜力的核心载体ღ✿ღ★★。
能否驯化这种天然的“搬运工”ღ✿ღ★★,让它精准携带治疗性基因进入目标细胞?“天然优质高活性转座子的筛选难度极高ღ✿ღ★★。因为经过漫长的生物进化ღ✿ღ★★,自然界绝大多数转座子早已被宿主静默ღ✿ღ★★、丧失活性ღ✿ღ★★。”宋成义坦言ღ✿ღ★★,想要获得可用的基因递送工具ღ✿ღ★★,必须从海量生物基因组中筛选出存活至今爱川杏里季凯发k8娱乐官网app下载ღ✿ღ★★、活性稳定的转座子“幸存者”ღ✿ღ★★,再反复验证其工作效率与生物安全性ღ✿ღ★★。
找到“年轻”高活力的转座子ღ✿ღ★★,成为了打破这一技术僵局的关键爱川杏里季ღ✿ღ★★。这也是团队近20年来坚守的核心研究课题ღ✿ღ★★。
“哺乳动物与人类亲缘关系过近ღ✿ღ★★,自身防御系统会主动沉默体内转座子ღ✿ღ★★;细菌等生物进化距离过远ღ✿ღ★★,其转座子功能不完善ღ✿ღ★★,无法适配人体细胞运作ღ✿ღ★★。”团队核心成员ღ✿ღ★★、扬州大学动物科学与技术学院教授高波说ღ✿ღ★★,鱼类与人类的进化距离适中ღ✿ღ★★,基因组中留存大量未被静默的年轻转座子凯发k8娱乐官网app下载ღ✿ღ★★,在鱼类体内的高活性特质ღ✿ღ★★,大概率能在人体细胞中延续爱川杏里季ღ✿ღ★★,是最优的筛选研究对象ღ✿ღ★★。
锁定方向后ღ✿ღ★★,团队耗费数年时间搭建起一套高效的筛选流程ღ✿ღ★★,通过生物信息学方法从鱼类基因组中预测出高活性转座子ღ✿ღ★★,再经过多轮哺乳动物细胞活性验证ღ✿ღ★★、功能筛选ღ✿ღ★★,层层剔除无效ღ✿ღ★★、低效样本ღ✿ღ★★。历经无数次试验迭代ღ✿ღ★★,最终从三刺鱼和斑马鱼基因组中ღ✿ღ★★,成功筛选鉴定出PSღ✿ღ★★、ZB两个高活性DNA转座子ღ✿ღ★★。
不过ღ✿ღ★★,精准筛选出优质高活性转座子ღ✿ღ★★,只是技术攻关的第一步ღ✿ღ★★。为了让国产技术真正比肩国际ღ✿ღ★★、实现弯道超越ღ✿ღ★★,团队对它们进行了“升级打磨”ღ✿ღ★★。经过工程化改造后ღ✿ღ★★,两款转座子综合性能可对标国际主流产品ღ✿ღ★★,部分核心指标甚至实现了超越ღ✿ღ★★。
高波介绍ღ✿ღ★★,PS转座子结构极其简洁ღ✿ღ★★,是目前已知结构最简单的转座子之一ღ✿ღ★★,这意味着它更易于操作ღ✿ღ★★,且细胞毒性低ღ✿ღ★★。相较于国外结构复杂ღ✿ღ★★、操作门槛高的同类产品ღ✿ღ★★,PS转座子大幅降低了实验研发与工业制备的操作难度ღ✿ღ★★,同时有效提升细胞使用安全性爱川杏里季ღ✿ღ★★。
而ZB转座子更是具备国外产品不具备的独特优势ღ✿ღ★★,其表现出独特的基因传递优势ღ✿ღ★★,它会“聪明”地选择落脚点ღ✿ღ★★,能把外源基因送到基因组中的“安全港”ღ✿ღ★★,安全性好且表达稳定ღ✿ღ★★,更易发挥治疗作用爱川杏里季ღ✿ღ★★。
“实验室的科研成果如果止步于论文和专利ღ✿ღ★★,就无法落地应用ღ✿ღ★★。”为了打破国外垄断ღ✿ღ★★,回应国内企业的迫切需求ღ✿ღ★★,宋成义主动推动技术产业化落地ღ✿ღ★★。2021年ღ✿ღ★★,上海细胞治疗集团关注到该成果ღ✿ღ★★,主动抛出了成果转化的“橄榄枝”ღ✿ღ★★,双方正式开启对接合作ღ✿ღ★★。
然而ღ✿ღ★★,实验室里表现优异的试验数据ღ✿ღ★★,能否平稳复刻到规模化工业生产当中ღ✿ღ★★,保持稳定可靠的产出效果?这套技术能否在制备效率ღ✿ღ★★、使用成本上比肩甚至超越进口产品ღ✿ღ★★,真正实现国产替代?
为解决这些问题ღ✿ღ★★,宋成义团队与上海细胞治疗集团开展了为期一年多的联合攻关ღ✿ღ★★。双方通过反复试验比对ღ✿ღ★★、海量数据复盘ღ✿ღ★★、生产工艺打磨ღ✿ღ★★,全方位验证了PSღ✿ღ★★、ZB转座子的量产稳定性ღ✿ღ★★、临床安全性与成本优势爱川杏里季ღ✿ღ★★。最终ღ✿ღ★★,双方成功达成合作ღ✿ღ★★,完成1000万元技术转让ღ✿ღ★★,实现了从基础研究到产业应用的关键一跃ღ✿ღ★★。
“对我们来说爱川杏里季ღ✿ღ★★,完成千万级的成果转化只是技术走向市场的起点ღ✿ღ★★,能持续迭代ღ✿ღ★★、真正惠及患者才是科研的最终价值ღ✿ღ★★。”宋成义表示ღ✿ღ★★。
从实验室里的技术ღ✿ღ★★,到可以工业化量产ღ✿ღ★★、高效稳定的新工艺爱川杏里季ღ✿ღ★★,规模化量产适配难题是技术落地的最大阻碍ღ✿ღ★★。
“实验室体系体量小ღ✿ღ★★、反应条件精细可控ღ✿ღ★★,转座递送效果表现亮眼ღ✿ღ★★。但一旦放大到规模化细胞生产体系ღ✿ღ★★,极易出现基因递送效率下滑ღ✿ღ★★、细胞存活率下降ღ✿ღ★★、基因阳性改造率波动等问题ღ✿ღ★★,难以符合细胞治疗药物标准化生产要求ღ✿ღ★★。”海细胞治疗集团董事长钱其军教授表示ღ✿ღ★★。
为突破这一瓶颈ღ✿ღ★★,校企双方组建联合攻关团队ღ✿ღ★★,对PS转座子系统进一步升级改造ღ✿ღ★★,使其转座活性在原有基础上提高5倍ღ✿ღ★★。在高效PS转座子系统(重新命名为吉量,JL)加持下ღ✿ღ★★,最终成功开发出“闪CAR-T”快速制备工艺ღ✿ღ★★。
“传统CAR-T制备需要分离ღ✿ღ★★、改造ღ✿ღ★★、扩增患者自身的T细胞ღ✿ღ★★,整个过程通常需14天左右ღ✿ღ★★。而基于我们新型JL转座子开发的‘闪CAR-T’技术ღ✿ღ★★,最快可将制备时间缩短至惊人的6小时ღ✿ღ★★。这不仅大幅降低了患者在等待期间病情恶化的风险ღ✿ღ★★,而且制备出的细胞活性更高ღ✿ღ★★,临床疗效更优ღ✿ღ★★。”钱其军介绍ღ✿ღ★★。
临床初步数据进一步验证了技术的潜力ღ✿ღ★★。目前ღ✿ღ★★,已有3例治疗晚期的难治复发弥漫大B淋巴瘤患者ღ✿ღ★★,在接受“闪CAR-T”治疗后ღ✿ღ★★,体内肿瘤完全消退ღ✿ღ★★,且治疗过程中未出现严重副作用ღ✿ღ★★。
这项技术带来的改变ღ✿ღ★★,远不止于疗效凯发k8娱乐官网app下载ღ✿ღ★★。由于新型转座子递送效率高ღ✿ღ★★、所需载体剂量低ღ✿ღ★★,加之制备工艺的简化ღ✿ღ★★,生产成本得以大幅下降ღ✿ღ★★。据此估算ღ✿ღ★★,CAR-T疗法的单次治疗费用有望从市场价的百万元左右降至20万元以下ღ✿ღ★★,让更多普通家庭看到了切实的希望ღ✿ღ★★。
尽管技术应用取得了突破性进展ღ✿ღ★★,团队对挑战仍保持着清醒的认知ღ✿ღ★★。宋成义指出ღ✿ღ★★,当前转座子递送基因的整合位置仍具随机性ღ✿ღ★★,目前团队已将研究重心转向攻关“精准递送”技术ღ✿ღ★★,旨在提升转座子的靶向性与安全性ღ✿ღ★★,推动这项惠民技术向临床安全应用迈出更稳健的一步ღ✿ღ★★。
“我们的长期目标ღ✿ღ★★,是让CAR-T这类前沿的细胞治疗ღ✿ღ★★,从一项‘天价’技术转变为更多患者能够接受的临床选择ღ✿ღ★★,为提升重大疾病的治疗可及性与健康公平贡献力量ღ✿ღ★★。”宋成义表示ღ✿ღ★★。