Pengantar
Terapi sel CAR T, suatu bentuk imunoterapi inovatif, telah menunjukkan kemanjuran luar biasa dalam pengobatan tumor tertentu dengan memanfaatkan potensi sistem kekebalan tubuh pasien sendiri. Baru-baru ini, para ilmuwan telah menyelidiki gagasan untuk menggunakannya untuk mengobati keganasan sel B yang terkait dengan HIV, yang merupakan masalah rumit yang melibatkan kanker dan HIV/AIDS.
Pasien HIV memiliki risiko kanker yang jauh lebih tinggi dibandingkan populasi normal. Orang HIV-positif memiliki tingkat kanker sebesar 25%–40%. Keganasan yang paling banyak diderita pasien HIV/AIDS adalah limfoma non-Hodgkin (NHL). NHL paling umum terjadi pada ODHA seperti limfoma Burkitt, yang memiliki risiko 18 kali lipat lebih tinggi, dan B besar menyebar. limfoma sel (DLBCL), yang menyumbang 75% kasus.
Terapi sel T reseptor antigen chimeric (CAR)., khususnya sel T CAR yang menargetkan CD19, telah merevolusi pengobatan NHL sel B. Karena masalah keamanan dan sulitnya menghasilkan produk sel CAR T dari donor HIV-positif, ODHA telah dikeluarkan dari semua penelitian klinis selama bertahun-tahun. Penelitian terbaru menyelidiki penggunaan HIV-positif limfoma sel donor untuk membuat sel CAR T yang menargetkan CD19. Penelitian-penelitian ini menunjukkan harapan dalam mengatasi keamanan dan kemanjuran Perawatan sel CAR T pada populasi ini, namun tidak mengobati HIV.
Di masa lalu, sel T CD19-CAR dan N6-CAR efektif dalam uji klinis dan praklinis terhadap limfoma dan HIVgp120. Diperkirakan bahwa desain ganda yang menargetkan kedua antigen dapat ditargetkan sel kanker dan sel yang terinfeksi HIV dalam satu orang. Teknologi sel T CAR N6-huCD19 bi-spesifik dikembangkan yang menargetkan kedua antigen dalam satu produk terapeutik.
Memahami tantangannya
Orang yang mengidap HIV/AIDS mempunyai peluang lebih tinggi terkena beberapa jenis kanker, terutama kanker sel B termasuk limfoma dan leukemia. Mengobati tumor ini dengan adanya HIV mungkin sulit karena melemahnya fungsi kekebalan tubuh dan kesulitan dalam mengatur imunosupresi.
Bagaimana cara kerja terapi CAR T?
Perawatan sel T CAR (reseptor antigen chimeric) adalah modifikasi genetik sel T pasien untuk mengekspresikan reseptor buatan, yang disebut CAR, pada permukaannya. Kendaraan ini direkayasa untuk mengidentifikasi zat tertentu yang ditemukan dalam sel ganas. Dalam bidang keganasan sel B terkait HIV, sel CAR T dirancang khusus untuk mengenali antigen seperti CD19, yang sering terdapat pada sel B.
Keuntungan dan Tantangan pada Pasien HIV
Memanfaatkan pengobatan sel CAR T pada Odha dengan keganasan sel B menawarkan manfaat dan hambatan yang berbeda. Keuntungan sel CAR T adalah spesifisitasnya yang tinggi dalam menargetkan sel kanker sekaligus menjaga sel sehat, sehingga berpotensi mengurangi risiko toksisitas. Namun demikian, infeksi HIV menimbulkan tantangan terhadap fungsi imunologi, sehingga memerlukan penanganan yang cermat terhadap virus HIV dan keganasannya.
Pengembangan CAR-T untuk HIV
GAMBAR 1. Representasi skema struktur CAR anti-HIV. CAR generasi pertama terdiri dari domain env anti-HIV tunggal (CD4 atau svFc), wilayah domain transmembran, dan domain reseptor sel T CD3-ζ. CAR generasi kedua menggabungkan domain pensinyalan kostimulasi tambahan ke dalam konfigurasi dasar reseptor generasi pertama. Sel generasi ketiga mengandung lebih dari satu domain ko-stimulasi. CAR generasi keempat ditandai dengan penambahan transgen konstitutif atau terinduksi seperti sitokin atau kemokin.
Dua desain kandidat CAR bi-spesifik tandem dan satu loop telah dibuat. Konstruksi ini dibuat dengan mengintegrasikan fragmen variabel rantai tunggal (scFv) CD19 yang dimanusiakan (hu) dan scFv N6 dari antibodi penetralisir luas anti-HIV (bNAb) ke dalam tulang punggung konstruksi CAR generasi ke-2.
Konstruksi CAR tandem bi-spesifik memiliki N6 dan huCD19 scFvs yang digabungkan dengan linker G4S dalam orientasi huCD19-N6 atau N6-huCD19. Loop-CAR dibuat dengan menggabungkan huCD19(VL):N6(VH):VL:VH dengan whitlow linker. Semua konstruksi memiliki domain transmembran CD4, spacer IgG4 Fc bermutasi ganda, ko-stimulasi 4-1BB dan domain pensinyalan CD3-zetta, dan EGFRt dipisahkan oleh wilayah lompatan ribosom T2A. 3 konstruksi bi-spesifik dinilai dalam sel T sehat yang diturunkan dari donor menggunakan uji kultur bersama sitotoksisitas terhadap sel target Raji (CD19+) atau 8E5 (gp120+). Sel T CAR N6-huCD19 diproduksi dari pasien HIV positif dan diuji tumor sel.
Hasil
Pengujian fungsional menunjukkan bahwa ketiga desain CAR bi-spesifik efektif melawan CD19 dan HIVgp120. Sel T CAR tandem N6-huCD19 lebih efektif melawan kedua antigen. Khususnya, sel T CAR tandem N6-huCD19 dapat secara berurutan menargetkan satu atau kedua antigen.
tandem N6-huCD19 Sel T CAR dihasilkan dari donor HIV-positif, membuktikan metode ini layak dilakukan pada ODHA. Menariknya, sel T CAR N6-huCD19 yang diturunkan dari donor HIV membunuh sel tumor yang mengekspresikan antigen CD19 atau HIVgp120, menunjukkan bahwa sel tersebut dapat melakukan dua hal yang berbeda.
Anda mungkin ingin membaca: Terapi CAR T Cell di Cina
GAMBAR 2. Sel T yang dimodifikasi CAR Anti-HIV dan strategi “Tendang dan Bunuh” untuk menghilangkan sel yang terinfeksi HIV secara laten. Strategi “tendangan” menggunakan LRA untuk menginduksi transkripsi HIV, ekspresi protein, dan produksi virion. Sel T rekayasa CAR berbasis CD4 (kiri atas, oranye) atau antibodi (kanan atas, ungu) menargetkan situs pengikatan HIV pada partikel virus pada permukaan sel sel reservoir yang diaktifkan kembali (bawah). Setelah berikatan, sel T yang dimodifikasi CAR akan melepaskan granzim dan sitokin untuk “membunuh” sel yang terinfeksi HIV.
Mengatasi Imunokompromais
An essential factor to address in Terapi sel CAR T. for HIV-related malignancies is the equilibrium between cancer treatment and HIV control. Individuals with weakened immune systems may be more prone to infections and may also face potential problems from imunoterapi perlakuan. Oleh karena itu, sangat penting untuk mengevaluasi secara cermat dan menerapkan pilihan pengobatan yang disesuaikan.
Sel CAR T untuk Memerangi Infeksi HIV
Penggunaan sel T adaptif untuk mengobati HIV telah dianjurkan beberapa dekade yang lalu. Uji coba terapi sel T HIV CAR yang pertama melibatkan transplantasi sel T adaptif dengan fusi CAR dari domain ekstraseluler CD4 (reseptor HIV primer) ke domain pensinyalan CD3 (CD4) (Mitsuyasu dkk., 2000; Walker dkk., 2000; Deeks dkk., 2002). CD4, bagian pengenalan amplop HIV alami, menargetkan semua isolat HIV, menjadikannya ligan reaktif yang baik untuk desain CAR anti-HIV. Mutasi akan mengurangi pengikatan CD4 dan kebugaran virus, oleh karena itu, situs pengikatan CD4 protein envelope sebagian besar dipertahankan (Wang dkk., 2019).
CAR berbasis CD4 generasi pertama diuji pada pasien HIV untuk mengetahui kemanjuran dan keamanannya (Mitsuyasu et al., 2000; Walker et al., 2000; Deeks, 2002). Pengobatan ini tidak menghambat replikasi virus, namun perubahan sel bertahan selama >10 tahun dan tidak memiliki toksisitas yang nyata (Mitsuyasu dkk., 2000). Kurangnya pengendalian virus mungkin disebabkan oleh beberapa hal: (1) CAR berbasis CD4 membuat sel T yang dimodifikasi gen menjadi sensitif terhadap infeksi HIV dan kematian sel, (2) sinyal aktivasi sinyal kostimulasi tidak efisien, (3) penanganan dan penggandaan sel T tidak efisien. buruk, dan (4) stimulasi antigen virus kurang. Namun, pengobatan sel T CD4ζ ditemukan aman dan mempertahankan tingkat pengikatan yang stabil (Scholler et al., 2012).
Anda mungkin ingin membaca: Terapi CAR T Cell di India
Kemajuan terbaru dalam desain CAR untuk mengoptimalkan fungsi efektor sel CAR T dan persistensi dalam keganasan telah mempercepat pengobatan sel CAR T. Ada empat generasi CAR (Gambar 1). CAR generasi pertama menghubungkan bagian pengenalan antigen eksternal ke endodomain intraseluler yang merangsang limfosit, seperti komponen transduksi sinyal rantai TCR CD3ζ (Eshhar et al., 1993).
Apoptosis, pertumbuhan in vivo yang terbatas, dan sitotoksisitas umum terjadi pada sel CAR T generasi pertama (Heuser et al., 2003; Zhao et al., 2009). CAR generasi kedua dibuat dengan menambahkan domain molekul kostimulasi seperti CD28 atau 4-1BB ke ekor sitoplasma dari konstruksi yang mengandung CD3ζ. Secara in vitro, sel CAR T anti-HIV generasi kedua yang dioptimalkan dengan domain kostimulasi 4-1BB menekan replikasi HIV 50 kali lipat lebih baik dibandingkan sel CAR T generasi pertama (Leibman dkk., 2017).
Percobaan pada hewan menunjukkan bahwa CAR generasi sekunder berkembang sebagai respons terhadap antigen, melindungi sel T CD4+ terhadap infeksi HIV, dan mengurangi penurunan CD4 lebih baik dibandingkan CAR tanpa molekul kostimulasi (Leibman dkk., 2017). Penelitian serupa menunjukkan bahwa domain kostimulatori 4-1BB mengurangi peningkatan kembali virus setelah pengobatan ART dan mendorong persistensi sel T in vivo tanpa antigen lebih baik dibandingkan domain CD28 (Zhang dkk., 2007; Leibman dkk., 2017). CAR generasi ketiga dihasilkan dengan menambahkan banyak molekul kostimulasi ke CAR sekunder. Pada kanker, CAR generasi ketiga meningkatkan fungsi efektor, proliferasi, kelangsungan hidup, dan kematian tumor (Savoldo et al., 2011).
Liu dkk. (2016) menemukan bahwa CAR anti-gp120 generasi ketiga dengan banyak domain pensinyalan intraseluler (CD3ζ-CD28-41BB) memiliki efektivitas lebih besar dalam melisiskan sel pengekspres Env secara in vitro dibandingkan CD4ζ-CAR. Sel CAR T generasi keempat, yang dikenal sebagai sel T yang dialihkan untuk pembunuhan yang dimediasi sitokin universal (TRUCKs), mengandung sinyal rangsangan ketiga yang mengeluarkan atau menambatkan sitokin seperti IL-7, IL-12, IL-15, atau IL-18 ke meningkatkan ekspansi dan persistensi sel CAR T. Mereka menjadi dipelajari dalam onkologi untuk menargetkan tumor padat.
Kesimpulan
Terapi sel CAR T mempunyai potensi besar sebagai metode pengobatan inovatif untuk keganasan sel B terkait HIV, memberikan optimisme baru bagi individu yang menghadapi penyakit rumit ini secara tumpang tindih. Meskipun terdapat kesulitan, penelitian dan upaya klinis yang berkelanjutan mengarah pada pengembangan pengobatan yang lebih baik dan disesuaikan yang berpotensi merevolusi perawatan kanker bagi mereka yang hidup dengan HIV.
Banyak upaya sedang dilakukan untuk menciptakan teknik pemberantasan HIV baru. Teknik berbasis CAR dapat membantu memberantas HIV dengan meningkatkan respon imun seluler antivirus. Kombinasi teknik mungkin diperlukan agar berhasil menerapkan pengobatan anti-HIV CAR guna membangun pengawasan kekebalan jangka panjang dan menghilangkan sel HIV yang diaktifkan kembali. Namun, masih ada beberapa pertanyaan untuk kemajuan bidang ini:
(1) Dapatkah sel imun yang dimodifikasi CAR mengenali ekspresi antigen teraktivasi yang diinduksi LRA?
(2) Dapatkah pengobatan CAR dan LRA mempengaruhi reservoir usus dan jaringan otak?
(3) Apakah diperlukan infus sel imun yang dimodifikasi CAR berulang kali dan/atau reaktivasi LRA?
Terapi sel CAR T generasi berikutnya sebagai bagian dari rejimen “tenangkan dan bunuh”, dikombinasikan dengan LRA atau bNAb, dapat menghilangkan reservoir HIV dengan meningkatkan pengawasan kekebalan dan mempertahankan penekanan virus setelah penghentian ART.
