gpt带你理解CAR-T治疗的FDA指南（1）

原话

CARs generally contain two types of domains: antigen recognition and signaling. Antigen recognition domains allow CAR T cells to bind to one or more target antigen(s). We recommend sponsors assess the ability of each domain to specifically bind to its target antigen, as described in section V.B of this guidance. Many antigen recognition domains are derived from murine monoclonal antibodies that may be immunogenic in humans, leading to rejection of the CAR T cells or other safety risks (e.g., anaphylaxis). If approaches to reduce immunogenicity (e.g., “humanization” by Complementarity-Determining Region grafting) are used, we recommend the IND describe these changes and their impact on target binding and biological activity

问题1：这段话在讲什么

这段话讨论了CAR-T细胞治疗中的CAR（嵌合抗原受体）的构建。CAR通常包含两种类型的结构域：抗原识别域和信号传导域。抗原识别域使CAR-T细胞能够与一个或多个目标抗原结合。该指南建议赞助商评估抗原识别结构域与其目标抗原的特异性结合能力，具体描述在该指南的V.B部分。许多抗原识别域源自小鼠单克隆抗体，这些抗体在人体中可能具有免疫原性，导致CAR-T细胞的排斥或其他安全风险（例如过敏反应）。如果采用减少免疫原性的方法（例如CDR区进行“人源化”），建议IND（新药投放申请）文件中描述这些变化及其对目标结合和生物活性的影响。

问题2：为什么要评估抗原识别结构域与其目标抗原的特异性结合能力？

确保特异性识别：CAR-T细胞的抗原识别结构域负责与肿瘤细胞表面的抗原结合，以实现对癌细胞的特异性识别。通过评估结构域与目标抗原的特异性结合能力，可以确保CAR-T细胞只对癌细胞进行识别和攻击，而不对正常细胞造成损伤。

避免副作用：CAR-T细胞治疗可能引发副作用，如细胞毒性反应和细胞因子释放综合征。评估特异性结合能力有助于降低对非肿瘤细胞的误识别，从而减少对正常组织的攻击，最大程度地减少副作用的发生。

治疗效果提高：CAR-T细胞治疗的效果与CAR的特异性结合能力密切相关。优化抗原识别结构域的特异性结合能力可以提高CAR-T细胞对肿瘤细胞的识别和杀伤效率，从而增强治疗的疗效。

问题3：如何评估抗原识别结构域与其目标抗原的特异性结合能力？

细胞结合实验：使用细胞结合实验可以评估CAR-T细胞的抗原识别结构域与目标抗原之间的特异性结合能力。这可以通过将CAR结构域与标记的目标抗原表达在靶细胞表面，然后观察CAR-T细胞是否选择性地与这些靶细胞结合来进行。这种实验可以使用流式细胞术、细胞免疫共沉淀等技术进行。

表面等离子共振（SPR）：SPR是一种生物物理学技术，可用于测量抗原识别结构域与目标抗原之间的亲和力和结合动力学。在这种实验中，目标抗原被固定在芯片表面，然后通过流动的CAR结构域溶液来检测结合的特异性和亲和力。SPR技术能够提供实时的结合动力学信息，包括关联速率、解离速率和亲和力常数。

生物传感器技术：生物传感器技术，如生物传感芯片和微流控芯片，可以用于评估抗原识别结构域与目标抗原的特异性结合能力。这些技术通常基于表面修饰的芯片，将目标抗原固定在表面上，并监测与CAR结构域的相互作用。通过观察信号变化，如荧光、电阻或质量变化，可以确定结合的特异性和亲和力。

其他方法：还有其他方法可用于评估特异性结合能力，如酶联免疫吸附试验（ELISA）、免疫组织化学染色和免疫共沉淀等。这些方法可以用于定量或定性评估CAR结构域与目标抗原之间的结合特异性。

在评估抗原识别结构域与目标抗原的特异性结合能力时，重要的是使用适当的对照实验和阴性对照来排除非特异性结合或背景信号的影响。此外，重复实验和统计分析也是确保结果可靠和可重复的重要步骤。

总而言之，通过结合细胞结合实验、SPR、生物传感器技术和其他相关方法，可以评估抗原识别结构域与目标抗原的特异性结合能力，从而确定CAR-T细胞治疗中CAR的选择性和特异性。这些评估可以为CAR-T细胞治疗的设计和优化提供重要的指导。

问题4：鼠源的scfv如何引起人体的免疫反应以及如何应对？

当鼠源的单链抗体变量区域（scFv）用于CAR-T细胞治疗时，它们可能会引发人体的免疫反应。这主要是由于以下几个方面的原因：

免疫原性：鼠源的蛋白质在人体中被视为外源性物质，可能触发免疫系统的应答。人体的免疫系统会识别鼠源的scFv作为外来抗原，导致免疫细胞产生抗体来攻击这些外来蛋白质。

抗体相关的不良反应：免疫系统对鼠源蛋白质的免疫反应可能导致一系列的不良反应，包括过敏反应和过敏性休克。当患者接受CAR-T细胞治疗时，免疫系统可能会释放炎性介质，引发严重的炎症反应和组织损伤。

为了减轻鼠源scFv引起的免疫反应，科学家采取了一些策略来改进CAR-T治疗的安全性：

人源化（humanization）：通过将鼠源scFv的某些区域替换为人源的序列，可以减少免疫系统对scFv的识别。这一过程被称为亲和区域移植（affinity maturation），可以在保持特异性的同时降低免疫原性。

序列优化：对scFv的序列进行优化可以减少其免疫原性。通过对特定区域进行改变，例如框架区和互补决定区（CDR），可以提高抗原结合能力并减少免疫原性。

引入辅助因子：CAR-T治疗中可以引入辅助因子，如免疫抑制剂，以减轻免疫反应。这些辅助因子可以抑制免疫细胞的活性，降低炎症反应的严重程度。

综上所述，通过人源化、序列优化和引入辅助因子等策略，可以减少鼠源scFv引起的免疫反应，提高CAR-T治疗的安全性。

问题5：CDR区进行“人源化”具体是怎样的一个原理和过程？

在人源化过程中，针对CDR（Complementarity-Determining Region，互补决定区）进行改造是一种常见的策略。CDR是单链抗体变量区域（scFv）中最关键的区域，负责与目标抗原结合。

人源化的目标是将鼠源的CDR序列替换为人源的序列，以降低免疫系统对鼠源抗原的识别并减少免疫反应。该过程可以通过以下步骤实现：

鼠源CDR序列的分析：首先，对鼠源抗体的CDR序列进行分析，确定其在抗原结合中的重要性和功能。

人源CDR序列的选择：从人体免疫库或已知人源抗体中，筛选出与鼠源CDR序列具有类似功能和结构的人源CDR序列。

序列比对和设计：将鼠源CDR序列与人源CDR序列进行比对，找到相似的区域，并进行适当的序列设计。在设计过程中，需要考虑保留重要的抗原结合位点和关键的氨基酸残基。

重组和合成：使用基因重组技术，将经过设计的人源CDR序列与其他变量区域进行连接，构建人源化的scFv序列。随后，可以通过化学合成方法来合成人源CDR序列。

功能验证和优化：将人源化的scFv进行功能验证，检测其与目标抗原的结合能力和特异性。如果需要，可以对人源化的序列进行进一步的优化，以改善其结合性能。

通过这些步骤，可以将鼠源CDR序列替换为人源CDR序列，实现CDR的人源化。这样做的目的是降低CAR-T细胞治疗中鼠源scFv引起的免疫反应，提高治疗的安全性和耐受性。