文献解读-临床试验-第二十一期|《输注piggyBac修饰的CD19 CAR-T细胞后产物衍生性淋巴细胞瘤的研究》

关键词：液体活检；基因测序；变异检测；

文献简介

• 标题（英文）：Investigation of product-derived lymphoma following infusion of piggyBac-modified CD19 chimeric antigen receptor T cells
• 标题（中文）：输注piggyBac修饰的CD19 CAR-T细胞后产物衍生性淋巴细胞瘤的研究
• 发表期刊：Blood
• 作者单位：澳大利亚悉尼维斯米德医院等
• 发表年份：2021
• 文章地址：https://doi.org/10.1182/blood.2021010858

图1 文献介绍

CAR T细胞在复发和难治性B细胞恶性肿瘤中显示出显著的疗效。目前，大多数在使用的CAR T细胞产品都是使用逆转录病毒和慢病毒载体制造的。基因改造具有诱变的风险。

由于病毒载体的成本和有限的转基因能力，研究者使用piggyBac转座子系统设计了一个CAR T细胞生产方案，并在临床I期实验中发现的2例恶性转化病例进行了研究。通过流式细胞检测、AbSeq免疫表型分析、流式细胞分选、TCR分析、中靶和脱靶分析、插入位点分析、转基因拷贝数分析、全基因组测序及全转录组测序分析等对恶化患者进行了系统性研究。研究结果表明，淋巴细胞瘤恶化患者显示出高转基因拷贝数，但没有插入到已报到的经典癌基因中。检测到的其他基因组变异如基因组拷贝数变异、点突变等，但与插入位点无关。另外，转录组结果表明，全局的基因表达量变化主要与拷贝数相关，而非插入位点。当前的研究结果表明，CAR T细胞虽然具有良好的安全性记录，但仍需谨慎和定期随访患者，特别是使用新的转基因方法进行免疫治疗时。

在全基因组测序数据分析中，研究者使用Sentieon软件进行比对及变异检测等相关分析处理。

测序流程

图2 CAR T 细胞恶性肿瘤和注入的 CAR T 细胞产物中插入位点和基因表达的相关性

(A) 使用 circlize 软件包绘制的 Circos 图70 显示了在恶性 CAR T 细胞中发现的与单个染色体（坐标和带状）有关的变化，包括：CAR 转基因插入位点（每个基因组位置上的线条）；SV 密度（灰色密度图）；CAR T 细胞的基因表达： CAR转基因插入位点（每个基因组位置上的线条）；SV密度（灰色密度图）；基因拷贝数变异（红色条，拷贝数增加；蓝色条，拷贝数减少）；基因组中包含差异表达基因（DEG）的连片区域（DEG丰富，紫色条），其定义是在10 Mbp窗口内进行DE与非DE的二项式检验（调整后P < . 05）；所有对折变化（logFC）（恶性肿瘤 vs 产物）大于 4 的 DEG（DEG Expr）（logFC，调整后 P < .05），绘制在其基因组坐标上（绿色，向上；蓝色，向下）；以及基因表达的整体水平（All Gene Exp Dens），所有基因在恶性肿瘤 vs 产物（logFC > 或 < 0）中分级为过表达（红色密度图）或表达不足（蓝色密度图），基因密度绘制为基因组距离的函数。(B）拷贝数变异与基因表达改变之间的相关性显示，与从产物中分离出的 CAR+CD4+ T 细胞相比，恶性 CAR T 细胞（Malignancy）中拷贝数增大与基因表达增加（蓝色方框）之间存在相关性。***P < .0001.

图3 Sentieon的作用

Sentieon软件团队拥有丰富的软件开发及算法优化工程经验，致力于解决生物数据分析中的速度与准确度瓶颈，为来自于分子诊断、药物研发、临床医疗、人群队列、动植物等多个领域的合作伙伴提供高效精准的软件解决方案，共同推动基因技术的发展。 截至2023年3月份，Sentieon已经在全球范围内为1300+用户提供服务，被世界一级影响因子刊物如NEJM、Cell、Nature等广泛引用，引用次数超过700篇。此外，Sentieon连续数年摘得了Precision FDA、Dream Challenges等多个权威评比的桂冠，在业内获得广泛认可。

文献讨论

尽管CAR T细胞克隆恶性行为的机制尚未完全确定，研究者认为，发布这些初步数据很重要，以警告其他探索新基因修饰方法（如用于CAR T细胞生产的piggyBac）的翻译。开始这项工作的首要原因是需要以经济实惠的方式生产CAR T细胞，并具有更复杂的遗传回路的能力，这仍然令人信服。希望一旦对导致这种恶性肿瘤的机制有了充分的了解并得到解决，使用该系统的工作就可以谨慎地恢复。

总结

综上所述，研究者使用piggyBac转座子系统构建了CAR T细胞，通过对两例淋巴细胞瘤恶性转化患者的研究，发现转基因并没有整合到已知的癌基因中。使用靶向捕获测序没有检测到明显的致癌驱动序列变异，而观察到了癌基因和抑癌基因广泛的拷贝数变化。该研究结果为其他探索将新的基因修饰方法应用于CAR T细胞生产的人员来说，具有警示作用。