癌に打ち勝つ「生きた薬」を作った科学者たち

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私たちの血流やリンパ節を巡回する何億ものT細胞は、病気の体細胞を認識して殺すことに長けています。 そして、この考えは過去100年間、ほとんどの科学者によって退けられてきましたが、これらのT細胞のうちの一握りは、がんも認識して殺す性質があります。 風邪やインフルエンザにかかると必ずわかるのに、がんは鼻をすすることもなくやってきます。

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Image may include: その答えは、がんがどのようなトリックを使って、私たちの免疫反応をオフにし、隠れ、圧倒するのか、一連の画期的な発見によってもたらされました。 がんは、T 細胞が援軍を呼び、圧倒的なクローン軍団に繁殖し、仕事をする機会を得る前にシャットダウンしてしまうのです。 しかし、もし、がんを認識し殺すことのできる膨大な数の免疫細胞で、がんを圧倒する方法があるとしたらどうでしょう。

この可能性を検討していた研究者グループは、がん免疫療法家と呼ばれ、エミリーが病院に現れた時には、すでにこの問題に何十年も費やしていました。

しかし、そのクローン軍団を作る前に、患者の免疫系にある何億もの細胞を調べ、その患者個人のがんを認識するよう完璧に調整された1つか2つのT細胞を特定する必要がありました。 実際、1980年代までは、がん免疫療法専門医でさえ、完璧なT細胞が存在するかどうか確信が持てなかった。

がんに対する完璧なT細胞の特定、抽出、受精、成長、クローニング、そして活性化は、ほとんど資金もなく、がんや免疫系の圧倒的な生体複雑性をほとんど理解しないまま行われ、試行錯誤が続いた。 T細胞は1960年代後半に発見されたばかりでした。

一方、別のがん免疫学者グループは、別のアプローチを検討し始めていました。 患者の体内から完璧な殺傷力のあるT細胞を探し出すのではなく、研究室で様々なパーツをつなぎ合わせたフランケンシュタインT細胞を作り、自分たちでミスター・パーフェクトを作ろうというのである。 この「奇妙な科学」のT細胞は、患者の特定のがんを探し出し、破壊するために特別に設計されたものです。 個々のT細胞は、ランダムな割り当てプロセスによって決定された、「見る」ために生まれてきた明確な病細胞タンパク質(抗原と呼ばれる)だけを認識します。 その「見る」ための道具が、T細胞受容体(TCR)と呼ばれるものです。

TCRを変えれば、そのT細胞がターゲットとするものを変えられるかもしれません。 TCRを正しく変更すれば、特定の病気をターゲットにすることもできるかもしれません。

80年代初頭、この養蜂学の博士は、TCRのビジネスエンドについて考えはじめました。 その働きもまた同じように思えたのです。 このY字型の免疫構造にはたくさんの種類があり(数億個)、それぞれが異なる疾患特異的なタンパク質に付着しているのです。 Esharは、TCRの末端を取り外し、真空掃除機のように新しい抗体を装着することを想像していた。 理論的には、無限に近い数の新しいアタッチメントができ、それぞれが異なる抗原を認識して結合し、異なる疾患をターゲットにすることができます。

Eshar の理論を現実のものにするには、少しばかり派手な生物工学が必要でしたが、1985年、彼はどうにかして簡単な概念実証を作り出すことに成功しました。 水虫で知られる白癬菌が持つタンパク質を認識するよう、T細胞を作り直したのだ。 この地味な実験に、驚くべき可能性が秘められていたのです。

そして、免疫療法のパイオニアであるスティーブ・ローゼンバーグ氏をはじめ、がん免疫療法の現場で人生をかけて働いてきた人々の目に留まりました。 ローゼンバーグは、1960年代に、免疫システムが癌を殺す可能性があることを初めて確信した。 ローゼンバーグは、その人の免疫細胞の活性化によって、他のがん患者も助けることができないかと考えました。 その後50年間、ローゼンバーグの国立衛生研究所(およびシアトルのフレッド・ハッチンソンがん研究センターのフィリップ・グリーンバーグの研究所)は、免疫療法の才能の巣窟として、ある種の避難所のような役割を果たすことになります。

1989年、エッシャーはそこでサバティカルを過ごすよう説得され、同じくNIHの若い優秀な研究者パトリック・フーとともに、後に「養子細胞療法」として知られることになる、最新の手法を開発しました。

患者の腫瘍を顕微鏡で観察すると、大きな免疫攻撃が失敗しても、少数のT細胞がうまく腫瘍抗原を認識して侵入していくことが判明しました。

Hwu 氏の関心は、この「腫瘍浸潤リンパ球」(TIL)のサブセットを武器化し、強力な殺腫瘍ホルモンを追加で投与することにありました。 テキサス州ヒューストンのアンダーソン癌センターで癌治療部門の責任者を務めるHwuは、「ゼリグは、抗体とT細胞が結合して何かを標的にできることを示したのです」と言う。 「そして今、問題は、それをがん細胞の標的にできるのかということでした」

小さな誘導ミサイルとして機能させるためには、研究者が様々な種類のがんを標的とするために選択しカスタマイズできるような、誘導システムが必要だったのです。 Hwu氏とEshhar氏は、メラノーマに有効な完璧なTILであることが判明したT細胞から始め、卵巣癌、大腸癌、乳癌を標的とする新しいTCRを加えてフランケンシュタイン化したのである。 「ゼリグがレセプターを作り、私がそれをT細胞に入れました」とフーは回想する。 「レトロウイルスベクターやクリスプルがない時代には、T細胞に小さな針を刺し、新しいTCR遺伝子を一度に1つずつ注入する必要がありました。 「私たちは多くの時間を一緒に過ごしました」とHweは笑いながら言う。 「研究室では徹夜も多かったですね」とHwe氏は笑う。

どの結果も完璧ではなかったが、卵巣癌に再標定したTILは3つのうち最もよく機能し、チームはその結果を発表することができ、新しいCAR-Tという名称とこの技術の魅力ある意味を告げられた。 彼らはT細胞のハンドルを交換することに成功し、それは特定のがんを見つける方法を知っていました。 「初めてうまくいったときは、感激しました」とフー氏は振り返る。 しかし、がんを殺す機械を作るには、再標的化以上のことが必要だった。

効果を発揮するには、これらの新しい細胞も、通常のT細胞のように増殖し、自己複製する必要があった。 彼らの第一世代の車は、それをしなかった。 まるで改造中に重要なエッセンスが失われてしまったかのように、レモン色のCARは複製や殺傷に十分な時間をかけられないまま終わってしまったのだ。

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このような工学的問題を巧みに回避し、サドレイン氏が言うところの真の「生きた薬」、つまり、ターゲットを認識してクローン的に拡大し、他のT細胞の機能を維持し、患者の寿命と同じくらい長い第二世代CARを作り出すのは、研究者のミシェル・サドレイン次第なのでしょう。

研究室で働くサデライン氏(饒舌な科学的知識人で、とりわけメモリアル・スローン・ケタリング癌細胞工学センターの創設ディレクター)は、彼の新しいCARに、ある血液癌細胞の表面に特異的に見られるCD19というタンパク質という新しい重要な標的を与えました。 CD-19は、ある種のがんの表面に大量に存在することが分かっていました。 正常なB細胞にも発現していますが、それは許容範囲内です。 CARががんだけでなく健康な細胞も攻撃するならば、付随するダメージは生存可能なものでした。 しかし、エミリーのような患者では、そのB細胞が変異して癌化していたのです。 幸運なことに、医師たちはとっくの昔に、B細胞なしでも患者を生かす方法を学んでいました。 「末期がんに直面している場合、B細胞を失うことはそれほど悪いことではありません」とサデライン氏は言います。

サデライン氏は今、たくさんの燃料と現実的ながんターゲットを持つ、スマートでおしゃれで、自己複製可能な第2世代CARを手にしました。 彼のグループは、新しいCARの配列を、国立がん研究所のローゼンバーグのグループや、ペンシルベニア大学の研究者兼医師であるカール・ジューンの研究室と共有しました。 (

これら3つのグループは、いずれもこの複雑で強力な新しいがん治療法のヒト試験を推進する、いわば競争相手であった。 サドレインのグループはCAR-19 T細胞の臨床試験を最初に開始し、ローゼンバーグのグループはCAR-T試験を成功させ、リンパ腫患者の腫瘍を縮小させることができました。 しかし、スポットライトを浴び、CAR-Tの未来があるかどうかを決定するのは、Emily Whiteheadを使ったCarl Juneの試験でしょう。

Juneはその利害関係をよく認識していました。 もし、彼のCARが小児患者にとって攻撃的すぎたり、彼の強力なフランケン薬が制御できないほど強力な殺人者であることが証明されれば、エミリーは死んでしまう。 そして、この技術で他の何百人もの子どもたちを救うという希望も、おそらく彼女とともに死んでしまうでしょう。

6月は白血病を専門とする腫瘍学者として訓練を受けましたが、エイズ危機に関する彼の仕事は、免疫系のがんを殺す潜在能力を彼に確信させるものでした。 何人かのがん免疫学者は、そのようにして信念を得たのである。 しかし、もしこの実験によって少女が死んだら、もし彼の強力なフランケン薬が癌ではなく彼女の体を攻撃したら、その結果は恐ろしくて悲劇的なものになるだろうと、彼は同様に確信していたのである。 そして、CAR-T が他の何百人もの子どもたちの癌を治す可能性は、おそらく彼女とともに死んでしまうだろうと思いました。

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