Nat Med：CAR-T疗法带来“新惊喜”！有效清除脑肿瘤
2018-04-19 风铃 生物探索
4月16日，一项CAR-T疗法突破进展发表在Nature Medicine杂志上。来自斯坦福大学医学院的科学家们首次证实，靶向GD2的CAR-T细胞能够在小鼠模型中战胜一种致命的儿童脑肿瘤——脑干胶质瘤DIPG。
图片来源：Nature Medicine（doi:10.1038/s41591-018-0006-x）
DIPG（Diffuse Intrinsic Pontine Glioma）全称为弥漫性内生性脑桥胶质瘤，中位生存时间仅为10个月，目前无治愈的方法。在这项新研究中，科学家们向小鼠脑干中移植了人类DIPG，并证实，他们开发的新型CAR-T疗法能够有效清除肿瘤，最终仅残存非常少量的癌细胞。
Michelle Monje博士说：“对于CAR-T疗法能产生如此好的效果，我们感到非常惊喜。当小鼠被静脉注射了CAR-T细胞后，这些细胞进入了大脑中，并清除了肿瘤。这种反应比我们预想的要显著的多。”
Credit: UT Southwestern Medical Center
第一步：找到癌细胞上的关键靶点
CAR-T疗法是癌症免疫疗法的一种，其原理是，从患者体内分离出T细胞，在体外对这些细胞进行改造（为其装上能够特异性识别癌细胞的“导航”——嵌合抗原受体，也就是CAR），使其能够靶向癌细胞上的一种表面抗原，然后，再将“经改造过”的细胞（即CAR-T细胞）进行扩增，回输到患者体内，发挥抗癌作用。（细胞表面抗原是从一个细胞中“伸出来”的大分子，它能够帮助免疫系统判断这个细胞是有害的，还是无害的。）
该研究中，科学家们做的第一件事就是，寻找人类DIPG肿瘤表面能够作为CAR-T细胞靶点的抗原。最终，Monje博士等找到了一种被称为GD2的糖分子。在80%的病例中，DIPG肿瘤表面表达了丰富的GD2分子。而该分子的过度表达是由H3K27M突变引起的。
第二步：设计靶向GD2的CAR-T疗法
确定GD2是关键靶点后，科学家们设计了一种靶向该分子的CAR-T细胞——GD2-CAR-T细胞。
在培养皿中的初步实验表明，GD2-CAR-T细胞能够杀死携带H3K27M突变的DIPG细胞。同时，如果DIPG细胞被基因改造，不再表达GD2，那么，GD2-CAR-T细胞也就不再起作用了。
图片来源：Nature
第三步：在移植了人类DIPG肿瘤的小鼠中进行检测
紧接着，研究小组在脑干被移植了人类DIPG肿瘤的小鼠中测试了GD2-CAR-T细胞的疗效。在肿瘤被建立7-8周后，每只小鼠接受一次GD2-CAR-T细胞静脉注射，对照组小鼠被注射的是靶向其他分子（不是GD2）的CAR-T细胞。
结果证实，GD2-CAR-T细胞能够穿过血脑屏障，发挥抗癌作用。在接受GD2-CAR-T细胞治疗的小鼠中， DIPG肿瘤在14天后无法被检测到了。而对照组小鼠无肿瘤消退。
50天后，实验中的小鼠被安乐死。研究者们利用免疫染色对它们的大脑进行分析，计算残留的肿瘤细胞。结果显示，接受GD2-CAR-T细胞治疗的小鼠每只只有几十个残留癌细胞，而每只对照组小鼠仍有数以万计的癌细胞。
需要指出的是，研究人员发现，接受GD2-CAR-T细胞治疗的小鼠中残留的癌细胞并没有表达GD2，所以这些癌细胞不容易受到GD2-CAR-T细胞的攻击。
第四步：在移植其他肿瘤的小鼠模型中进行尝试
由于先前有研究证实，发生在儿童脊髓和丘脑中的神经胶质瘤也表现出了H3K27M突变，并表达了非常高的GD2水平，因此，该研究小组还在移植了人类脊髓和丘脑肿瘤（human spinal cord and thalamic tumors）的小鼠中测试了GD2-CAR-T疗法。
结果显示，GD2-CAR-T细胞有效清除了脊髓肿瘤，但一些携带丘脑肿瘤的小鼠经CAR-T疗法治疗后死亡了。研究人员表示，这是因为，免疫细胞产生的炎症反应导致了脑肿胀，而脑肿胀发生在丘脑（一种深藏在大脑内部的结构）附近尤其危险。
图片来源：网络
第五步：将GD2-CAR-T疗法推向人类临床试验
据悉，研究小组的下一步计划是将GD2-CAR-T疗法推向人类临床试验。他们将在试验中尽可能多的建立保障措施，以将风险降到最低。“我认为，我们很快就能在临床试验中测试GD2-CAR-T疗法，但我们需要非常小心的去做。” Monje博士说。
此外，由于CAR-T细胞并不能消灭所有的癌细胞，研究小组认为，应该将这种免疫疗法与其他疗法进行联合。目前，他们也正在开发治疗DIPG的化疗药物。“我不认为，一种治疗策略就能治愈这类极具侵袭性的、致命的癌症，但我相信，CAR-T疗法会是攻克DIPG治疗谜题的重要组成部分。”Monje博士如此说道。
原始出处：
Christopher W. Mount, Robbie G. Majzner, Shree Sundaresh, et.al. Potent antitumor efficacy of anti-GD2 CAR T cells in H3-K27M+ diffuse midline gliomas. Nature Medicine 16 April 2018
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