談及癌癥,人人都十分惶恐,全球范圍內(nèi)癌癥發(fā)病率與死亡率不斷攀升,據(jù)統(tǒng)計[1],2020 年全球癌癥發(fā)病率為 247.5/10 萬,死亡率為 127.8/10 萬。目前,對于癌癥防治的治療手段以外科手術(shù),放化療,靶向治療及免疫治療等,然而仍有相當(dāng)比例的患者無法得到有效治療。近年來,基于細(xì)胞的療法給癌癥治療帶來了變革。
近日《Biomedicines》雜志發(fā)表的綜述[2],詳細(xì)介紹了嵌合抗原受體細(xì)胞療法(包括CAR-T,CAR-NK)在癌癥治療領(lǐng)域的研究進(jìn)展及其在不同腫瘤中的應(yīng)用;間充質(zhì)干細(xì)胞(MSCs)作為腫瘤治療載體的獨(dú)特能力以及增強(qiáng)CAR免疫細(xì)胞活性的可能性。幫助大家了解不同類型細(xì)胞在癌癥治療領(lǐng)域的發(fā)展。
圖1 研究成果(圖源:[2])
細(xì)胞療法,也被稱為過繼細(xì)胞療法,是近年來癌癥治療領(lǐng)域的一大研究熱點(diǎn)。其中備受關(guān)注的便是CAR-T及CAR-NK細(xì)胞,該療法首先采集患者/健康供體的T/NK細(xì)胞,在體外對其進(jìn)行改造,使其帶上能特異性瞄準(zhǔn)腫瘤細(xì)胞表面抗原的受體,相當(dāng)于給細(xì)胞裝上了一個GPS,然后將這些改造后的細(xì)胞重新輸注給患者,使其能夠更加精準(zhǔn)的狙擊腫瘤細(xì)胞。
雖然CAR-T及CAR-NK細(xì)胞研究取得巨大進(jìn)展,尤其在血液系統(tǒng)惡性腫瘤治療中,但在實(shí)體腫瘤中由于毒性、脫靶、穩(wěn)定性有限等挑戰(zhàn)還有待解決。
為了解決上述問題,研究人員引入了間充質(zhì)干細(xì)胞(MSCs)作為生物載體,借助其向腫瘤組織的歸巢效應(yīng),可以增強(qiáng)CAR-細(xì)胞的靶向性及活性。
CAR-細(xì)胞臨床研究進(jìn)展
CAR-T細(xì)胞療法大家想必都很熟悉了,約有1000項相關(guān)臨床試驗(yàn)正在開展中,也有多款產(chǎn)品獲批上市。目前,CAR-T細(xì)胞療法的關(guān)注點(diǎn)旨在解決相關(guān)副作用,包括細(xì)胞因子釋放綜合征(CRS),免疫效應(yīng)細(xì)胞相關(guān)神經(jīng)毒性綜合征(ICANS),和腫瘤靶外毒性等。
近年來,CAR-NK細(xì)胞的出現(xiàn)被認(rèn)為有望解決上述難題,目前全球已開展29項CAR-NK細(xì)胞治療研究。
相較于CAR-T細(xì)胞,CAR-NK細(xì)胞不受Tregs細(xì)胞的抑制,當(dāng)CAR-NK細(xì)胞被激活時,它們可以在事先無腫瘤抗原刺激的情況下進(jìn)行細(xì)胞毒活動;它的另一個優(yōu)勢是不會刺激移植物抗宿主病(GVHD),有望實(shí)現(xiàn)同種異體應(yīng)用;此外,CAR-NK細(xì)胞也不會引起CRS等副作用。
對于CAR-T細(xì)胞,一項1期臨床試驗(yàn)[3]對23例癌癥患者(包括14例肝細(xì)胞癌,7例胰腺癌,2例結(jié)直腸癌)進(jìn)行CAR-T細(xì)胞療法。結(jié)果顯示,接受治療后,3例患者部分緩解,14例病情穩(wěn)定。21名患者沒有出現(xiàn)可檢測到的新病灶,此外,活檢組織顯示表達(dá)特定抗原的癌細(xì)胞被消除了。
圖2 患者治療前后影像學(xué)變化(圖源:[3])
對于CAR-NK細(xì)胞,一項研究[4]對3名轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌癌患者進(jìn)行CAR-NK細(xì)胞治療,有兩名患者接受了低劑量的CAR-NK細(xì)胞腹腔內(nèi)輸注,腹水減少,腹水標(biāo)本中的腫瘤細(xì)胞數(shù)量減少,第三例肝轉(zhuǎn)移瘤患者接受了超聲引導(dǎo)下經(jīng)皮注射,腫瘤迅速消退。
圖3 患者治療前后腹水量變化
MSCs:解決CAR-細(xì)胞不足的好幫手
盡管CAR-T及CAR-NK細(xì)胞取得了矚目的成果,但是其不足也是存在的,其中有待解決的便是細(xì)胞的耗竭及治療實(shí)體腫瘤療效差,這導(dǎo)致需要探索其他新手段提高其療效。
近年來,間充質(zhì)干細(xì)胞(MSCs)逐漸被用來與CAR-細(xì)胞協(xié)同使用,以解決CAR-細(xì)胞不足的問題。
MSCs可分泌多種趨化因子和細(xì)胞因子,能夠啟動急性免疫反應(yīng),從而維持CAR-T細(xì)胞的活動;此外,MSCs可以作為載體向腫瘤組織輸送生物活性蛋白(支持性細(xì)胞因子)和轉(zhuǎn)基因免疫調(diào)節(jié)劑等,這會導(dǎo)致腫瘤床從起初的抑制狀態(tài)轉(zhuǎn)移到免疫刺激環(huán)境,從而支持CAR-T細(xì)胞活性和提高其抗腫瘤侵襲性。
目前關(guān)于MSCs提高CAR-細(xì)胞療效的相關(guān)臨床研究還未開展,但已經(jīng)有相當(dāng)一部分動物實(shí)驗(yàn)已經(jīng)表明其的巨大潛力。例如在結(jié)直腸癌中[5],MSCs被設(shè)計為可在腫瘤內(nèi)釋放細(xì)胞因子IL-7和IL-12,IL-7可促進(jìn)T細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)擴(kuò)張,維持T細(xì)胞的記憶細(xì)胞功能。IL-12可以誘導(dǎo)保護(hù)性的Th1反應(yīng),防止T細(xì)胞的Th2極化,以及激活先天免疫反應(yīng)以消除CAR-T細(xì)胞無法清除的癌細(xì)胞。
小結(jié)與展望
隨著CAR-細(xì)胞的不斷研究,目前可通過確定較佳的腫瘤相關(guān)抗原,可以較大限度地發(fā)揮CAR-細(xì)胞的潛力。然而,其既有優(yōu)勢,也有局限性,如細(xì)胞靶向性低、持久性差及免疫抑制環(huán)境等。上述問題有望通過應(yīng)用MSCs來克服,MSCs從提供多種抗腫瘤藥物(包括溶瘤病毒和腫瘤特異性前體藥物)到引入免疫調(diào)節(jié)蛋白(如趨化因子和白介素類),MSC的各種潛力不僅增強(qiáng)了CAR相關(guān)免疫治療的療效,而且為實(shí)體腫瘤治療提供了一個充滿希望的未來。未來,隨著CAR-細(xì)胞和MSCs的聯(lián)合應(yīng)用,有望為實(shí)體腫瘤患者提供多一種治療希望!
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