通过人工智能辅助分析CAR-T细胞治疗急性髓系白血病的新靶点

与其他形式的血癌不同，急性髓系白血病(AML)目前不能用CAR-T细胞免疫疗法治疗。原因是缺乏特定的分子靶点，某些免疫细胞可以特异性地靶向AML细胞，这将允许免疫系统攻击癌症。

来自慕尼黑慕尼黑大学医院临床药理学部门的Sebastian Kobold教授博士和Adrian Gottschlich博士以及来自Helmholtz慕尼黑人工智能健康研究所的Carsten Marr博士和Moritz Thomas博士的两个研究团队现在已经成功地发现了这些靶点。研究结果已发表在该杂志上自然生物技术。

aml是白血病(血癌)的一种，是一种危险的疾病。在最初诊断5年后，只有三分之一的患者仍然活着。经过强化化疗后，高达85%的患者似乎得到了治愈。然而，其中一半以上的患者在一到两年内复发，因为化疗并没有将其全部摧毁白血病细胞．

如果旧病复发干细胞移植是治愈病人的唯一希望。但即便如此，长期存活的概率也不到20%。因此迫切需要新的治疗方案。

CAR-T细胞疗法是一种创新疗法。CAR-T代表"嵌合抗原受体在T细胞中。”T细胞是免疫系统的细胞。癌细胞通过使用各种分子技巧来逃避“正常”的攻击。因此，T细胞不再识别它们的对手癌症细胞．

在CAR-T细胞治疗过程中，首先从患者体内取出T细胞，然后通过基因工程在其表面产生特定的蛋白质(CAR)。当这些CAR-T细胞被注射回患者体内时，它们只会接触到它们的目标:CD19，这确保了它们能够识别患者的癌细胞，并以靶向的方式与它们结合。癌细胞因此死亡。

新目标

然而，已批准的抗CD19的CAR-T细胞不适用于AML，因为CD19(通常)不存在于AML细胞表面。根据科学家的说法，CAR-T细胞靶向AML细胞的其他表面分子的临床结果迄今为止已经令人清醒。这是因为CAR-T细胞无法区分健康细胞和退化细胞——相应地产生了显著的副作用。

内科医生塞巴斯蒂安·科博德(Sebastian Kobold)和物理学家卡斯滕·马尔(Carsten Marr)与来自慕尼黑大学医院(LMU University Hospital Munich)和亥姆霍兹慕尼黑人工智能健康研究所(AI for Health Institute at Helmholtz Munich)的同事一起，着手寻找理想情况下只存在于AML细胞表面的替代分子。在广泛的生物信息学分析和来自50多万个单个细胞的表达数据的整合的帮助下，两个候选细胞最终从25000个潜在的细胞表面分子中结晶出来。

它们被称为CSF1R和CD86。“这样的分析在几年前是不可能的，因为所需的单细胞数据直到最近才生成，”Marr说，他领导了Helmholtz Munich研究中的人工智能辅助分析。

研究人员在慕尼黑大学医院的实验室中制造了CAR-T细胞，可以精确地靶向这些分子。然后在不同的AML模型上测试这些细胞，包括来自患者的AML细胞。Kobold表示，研究结果很有希望:“一方面，这些CAR-T细胞对AML有效，但另一方面，它们几乎无法破坏健康细胞。”

这项研究令人印象深刻地展示了跨学科研究小组的协同作用如何能够在科学领域取得突破卫生研究用最好的方法治疗病人。研究人员的下一个目标是:他们想要开发GMP(良好生产规范)能力的过程来生产CAR-T细胞，然后也可以用于医疗临床试验AML患者。这是在“巴伐利亚细胞治疗催化剂”的框架内进行的，该框架由巴伐利亚研究基金会支持。狗头人预计在两到三年内对患者进行首次测试。