CAR-T療法帶來「新驚喜」!Nature子刊報道突破成果:有效清除腦腫瘤
圖片來源:Nature Medicine(doi:10.1038/s41591-018-0006-x)
DIPG(Diffuse Intrinsic Pontine Glioma)全稱為瀰漫性內生性腦橋膠質瘤,中位生存時間僅為10個月,目前無治癒的方法。在這項新研究中,科學家們向小鼠腦幹中移植了人類DIPG,並證實,他們開發的新型CAR-T療法能夠有效清除腫瘤,最終僅殘存非常少量的癌細胞。
論文的共同通訊作者Michelle Monje博士說:「對於CAR-T療法能產生如此好的效果,我們感到非常驚喜。當小鼠被靜脈注射了CAR-T細胞後,這些細胞進入了大腦中,並清除了腫瘤。這種反應比我們預想的要顯著的多。」
Credit: UT Southwestern Medical Center
第一步:找到癌細胞上的關鍵靶點
CAR-T療法是癌症免疫療法的一種,其原理是,從患者體內分離出T細胞,在體外對這些細胞進行改造(為其裝上能夠特異性識別癌細胞的「導航」——嵌合抗原受體,也就是CAR),使其能夠靶向癌細胞上的一種表面抗原,然後,再將「經改造過」的細胞(即CAR-T細胞)進行擴增,回輸到患者體內,發揮抗癌作用。(細胞表面抗原是從一個細胞中「伸出來」的大分子,它能夠幫助免疫系統判斷這個細胞是有害的,還是無害的。)
該研究中,科學家們做的第一件事就是,尋找人類DIPG腫瘤表面能夠作為CAR-T細胞靶點的抗原。最終,Monje博士等找到了一種被稱為GD2的糖分子。在80%的病例中,DIPG腫瘤表面表達了豐富的GD2分子。而該分子的過度表達是由H3K27M突變引起的。
第二步:設計靶向GD2的CAR-T療法
確定GD2是關鍵靶點後,科學家們設計了一種靶向該分子的CAR-T細胞——GD2-CAR-T細胞。
在培養皿中的初步實驗表明,GD2-CAR-T細胞能夠殺死攜帶H3K27M突變的DIPG細胞。同時,如果DIPG細胞被基因改造,不再表達GD2,那麼,GD2-CAR-T細胞也就不再起作用了。
圖片來源:Nature
第三步:在移植了人類DIPG腫瘤的小鼠中進行檢測
緊接著,研究小組在腦幹被移植了人類DIPG腫瘤的小鼠中測試了GD2-CAR-T細胞的療效。在腫瘤被建立7-8周後,每隻小鼠接受一次GD2-CAR-T細胞靜脈注射,對照組小鼠被注射的是靶向其他分子(不是GD2)的CAR-T細胞。
結果證實,GD2-CAR-T細胞能夠穿過血腦屏障,發揮抗癌作用。在接受GD2-CAR-T細胞治療的小鼠中, DIPG腫瘤在14天後無法被檢測到了。而對照組小鼠無腫瘤消退。
50天後,實驗中的小鼠被安樂死。研究者們利用免疫染色對它們的大腦進行分析,計算殘留的腫瘤細胞。結果顯示,接受GD2-CAR-T細胞治療的小鼠每隻只有幾十個殘留癌細胞,而每隻對照組小鼠仍有數以萬計的癌細胞。
需要指出的是,研究人員發現,接受GD2-CAR-T細胞治療的小鼠中殘留的癌細胞並沒有表達GD2,所以這些癌細胞不容易受到GD2-CAR-T細胞的攻擊。
第四步:在移植其他腫瘤的小鼠模型中進行嘗試
由於先前有研究證實,發生在兒童脊髓和丘腦中的神經膠質瘤也表現出了H3K27M突變,並表達了非常高的GD2水平,因此,該研究小組還在移植了人類脊髓和丘腦腫瘤(human spinal cord and thalamic tumors)的小鼠中測試了GD2-CAR-T療法。
結果顯示,GD2-CAR-T細胞有效清除了脊髓腫瘤,但一些攜帶丘腦腫瘤的小鼠經CAR-T療法治療後死亡了。研究人員表示,這是因為,免疫細胞產生的炎症反應導致了腦腫脹,而腦腫脹發生在丘腦(一種深藏在大腦內部的結構)附近尤其危險。
圖片來源:網路
第五步:將GD2-CAR-T療法推向人類臨床試驗
據悉,研究小組的下一步計劃是將GD2-CAR-T療法推向人類臨床試驗。他們將在試驗中儘可能多的建立保障措施,以將風險降到最低。「我認為,我們很快就能在臨床試驗中測試GD2-CAR-T療法,但我們需要非常小心的去做。」 Monje博士說。
此外,由於CAR-T細胞並不能消滅所有的癌細胞,研究小組認為,應該將這種免疫療法與其他療法進行聯合。目前,他們也正在開發治療DIPG的化療藥物。「我不認為,一種治療策略就能治癒這類極具侵襲性的、致命的癌症,但我相信,CAR-T療法會是攻克DIPG治療謎題的重要組成部分。」Monje博士如此說道。
責編:風鈴
參考資料:
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