CAR-T(キメラ抗原受容体T細胞)とは何ですか?
まず、人間の免疫システムについて見ていきましょう。
免疫系は、体を守るために連携して働く細胞、組織、臓器のネットワークで構成されています。重要な細胞の一つが白血球(リンパ球とも呼ばれる)で、白血球には大きく分けて2種類あり、これらが連携して病原体や病原物質を探し出して破壊します。
白血球の基本的な2つの種類は以下のとおりです。
Ø 食細胞:侵入してきた生物を噛み砕く細胞
リンパ球は、体が過去に侵入した病原体を記憶・認識し、それらを破壊するのを助ける細胞です。
食細胞には様々な種類があります。最も一般的なのは好中球で、主に細菌と戦います。医師が細菌感染を懸念する場合、感染によって好中球の数が増加しているかどうかを確認するために血液検査を行うことがあります。その他の種類の食細胞は、それぞれ独自の役割を担い、特定の侵入者に対して体が適切に反応するようにしています。
リンパ球にはBリンパ球とTリンパ球の2種類があります。リンパ球は骨髄で発生し、そこでB細胞に成熟するか、胸腺に移動してT細胞に成熟します。Bリンパ球とTリンパ球はそれぞれ異なる機能を持ちます。Bリンパ球は、標的を探し出し、防御を仕掛ける、いわば体の軍事情報システムのような役割を果たします。T細胞は、情報システムが特定した侵入者を破壊する兵士のような役割を担います。
免疫系は、体を守るために連携して働く細胞、組織、臓器のネットワークで構成されています。重要な細胞の一つが白血球(リンパ球とも呼ばれる)で、白血球には大きく分けて2種類あり、これらが連携して病原体や病原物質を探し出して破壊します。
白血球の基本的な2つの種類は以下のとおりです。
Ø 食細胞:侵入してきた生物を噛み砕く細胞
リンパ球は、体が過去に侵入した病原体を記憶・認識し、それらを破壊するのを助ける細胞です。
食細胞には様々な種類があります。最も一般的なのは好中球で、主に細菌と戦います。医師が細菌感染を懸念する場合、感染によって好中球の数が増加しているかどうかを確認するために血液検査を行うことがあります。その他の種類の食細胞は、それぞれ独自の役割を担い、特定の侵入者に対して体が適切に反応するようにしています。
リンパ球にはBリンパ球とTリンパ球の2種類があります。リンパ球は骨髄で発生し、そこでB細胞に成熟するか、胸腺に移動してT細胞に成熟します。Bリンパ球とTリンパ球はそれぞれ異なる機能を持ちます。Bリンパ球は、標的を探し出し、防御を仕掛ける、いわば体の軍事情報システムのような役割を果たします。T細胞は、情報システムが特定した侵入者を破壊する兵士のような役割を担います。
キメラ抗原受容体(CAR)T細胞技術:養子免疫療法(ACI)の一種です。患者のT細胞に遺伝子再構築技術によってCARを発現させることで、エフェクターT細胞は従来の免疫細胞よりも標的特異性が高く、致死性が高く、持続性も向上し、腫瘍の局所的な免疫抑制微小環境を克服し、宿主の免疫寛容を打破することができます。これは、特異的な免疫細胞による抗腫瘍療法です。
CARTの原理は、患者自身の免疫T細胞の「正常バージョン」を取り出し、遺伝子工学的手法を用いて、腫瘍特異的な標的となる大型対人兵器「キメラ抗原受容体(CAR)」を体外で組み立て、改変したT細胞を患者の体内に戻すというものです。新しく改変された細胞受容体は、レーダーシステムのように機能し、T細胞を誘導して癌細胞の位置を特定し、破壊することができます。
BPIHにおけるCARTの利点
細胞内シグナルドメインの構造の違いにより、CARは4世代にわたって発展してきました。私たちは最新世代のCARを使用しています。
1st世代:細胞内シグナル成分は1つしかなく、腫瘍抑制効果は低かった。
2nd第1世代:第1世代をベースに共刺激分子を追加することで、T細胞の腫瘍殺傷能力が向上した。
3rd世代:第2世代CARに基づき、T細胞の腫瘍増殖抑制能力およびアポトーシス促進能力が大幅に向上した。
4th生成:CAR-T細胞は、CARが標的抗原を認識した後、下流の転写因子NFATを活性化してインターロイキン-12を誘導することにより、腫瘍細胞集団の除去に関与することができる。
治療手順
1) 白血球の分離:患者の末梢血からT細胞を分離します。
2) T細胞の活性化:抗体でコーティングされた磁気ビーズ(人工樹状細胞)を使用してT細胞を活性化します。
トランスフェクション:T細胞は、試験管内でCARを発現するように遺伝子操作される。
3) 増幅:遺伝子改変されたT細胞は体外で増幅される。
4) 化学療法:T細胞再注入の前に、患者は化学療法による前治療を受ける。
5)再注入:遺伝子操作されたT細胞を患者の体内に再注入する。
利点:
1)CAR T細胞は標的特異性が高く、抗原特異性を持つ腫瘍細胞をより効果的に殺傷することができる。
2)CAR-T細胞療法は、より短い時間で治療を開始できます。CAR-T細胞療法は、同じ治療効果を得るために必要な細胞数が少ないため、T細胞の培養にかかる時間が最も短くなります。体外培養期間は2週間に短縮できるため、待ち時間を大幅に短縮できます。
3)CARはペプチド抗原だけでなく、糖や脂質抗原も認識できるため、腫瘍抗原の標的範囲が拡大します。CAR T細胞療法は、腫瘍細胞のタンパク質抗原に限定されません。CAR T細胞は、腫瘍細胞の糖や脂質といった非タンパク質抗原を利用して、多次元的に抗原を識別することができます。
4)CAR-T療法は、ある程度の広範囲な再現性を有している。EGFRなどの特定の部位は複数の腫瘍細胞で発現しているため、この抗原に対するCAR遺伝子が一度構築されれば、広く利用できる可能性がある。
5)CAR T細胞は免疫記憶機能を持ち、体内で長期間生存することができる。腫瘍の再発予防において、臨床的に非常に重要な意義を持つ。