致命性兒童腦癌的CAR-T療法研究
組蛋白H3-K27M突變的彌漫性內(nèi)生性腦橋膠質(zhì)瘤(DIPG)是極具侵襲性的致命性兒童腦癌,DIPG患兒平均生存時(shí)間為9個(gè)月,5年生存率不足1%。美國(guó)斯坦福大學(xué)的研究表明,CAR-T療法在小鼠模型的致命性兒童腦癌中展現(xiàn)出良好的治療效果。研究者在小鼠腦干中植入人類DIPG細(xì)胞,應(yīng)用CAR-T細(xì)胞療法識(shí)別并成功清除了小鼠的腦干腫瘤。(Nat Med. 2018 年4月16日在線版. doi: 10.1038/s41591-018-0006-x)
研究者篩選了DIPG培養(yǎng)物的表面分子神經(jīng)節(jié)苷脂GD2作為靶抗原,GD2屬于神經(jīng)節(jié)苷脂鞘脂類,在DIPG細(xì)胞表面廣泛分布。此前研究表明,其在神經(jīng)母細(xì)胞瘤、骨肉瘤等實(shí)體瘤中高表達(dá)。該研究發(fā)現(xiàn),在DIPG細(xì)胞中也出現(xiàn)GD2高表達(dá)。另有研究表明,組蛋白H3-K27M突變是引起GD2過表達(dá)和促進(jìn)大多數(shù)DIPG腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)的共同原因。
基于以上發(fā)現(xiàn),研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了新的方法來制備抗GD2 CAR-T細(xì)胞,在培養(yǎng)皿中,研究者設(shè)計(jì)的CAR-T細(xì)胞殺死了攜帶H3K27M突變的DIPG細(xì)胞。若這些DIPG細(xì)胞通過基因改造停止表達(dá)靶抗原GD2,CAR-T細(xì)胞就不再起作用,而靶向其他抗原的CAR-T細(xì)胞也未能殺傷DIPG細(xì)胞。
研究者對(duì)植入了人類DIPG細(xì)胞的小鼠輸注抗GD2 CAR-T細(xì)胞進(jìn)行測(cè)試,在腫瘤模型建立7~8周后,實(shí)驗(yàn)組小鼠接受單次靜脈輸注抗GD2 CAR-T細(xì)胞,對(duì)照組小鼠則輸注靶向其他抗原的CAR-T細(xì)胞。這些細(xì)胞都能穿過血腦屏障。
在輸注14天后,在接受抗GD2 CAR-T細(xì)胞治療的小鼠中檢測(cè)不到DIPG細(xì)胞,而對(duì)照組小鼠腫瘤細(xì)胞并無(wú)消減,50天后,小鼠全部被處以安樂死,研究人員用免疫染色法分析了小鼠大腦殘存的腫瘤細(xì)胞。
結(jié)果發(fā)現(xiàn),接受抗GD2 CAR-T細(xì)胞輸注的小鼠僅殘存極少數(shù)(幾十個(gè))癌細(xì)胞,而對(duì)照組小鼠則是具有數(shù)萬(wàn)個(gè)癌細(xì)胞。研究發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)組小鼠殘存的癌細(xì)胞不表達(dá)GD2,說明這些殘存癌細(xì)胞對(duì)免疫治療并不敏感,有可能導(dǎo)致癌癥復(fù)發(fā)。
相關(guān)研究表明,在脊髓和丘腦中的膠質(zhì)瘤也有H3K27M突變,同樣表現(xiàn)出高水平的GD2表達(dá),研究者在小鼠的相應(yīng)解剖學(xué)位置上植入人脊髓和丘腦膠質(zhì)瘤細(xì)胞,輸注抗GD2 CAR-T細(xì)胞。
結(jié)果表明,脊髓處膠質(zhì)瘤細(xì)胞被有效清除,而丘腦處膠質(zhì)瘤模型小鼠部分因CAR-T治療的副作用而死亡,研究者表示,免疫細(xì)胞產(chǎn)生的炎性反應(yīng)導(dǎo)致了腦水腫。
對(duì)于這種沒有什么治療選擇的腫瘤,CAR-T療法是有希望的。不過某些特定神經(jīng)解剖學(xué)部位的腫瘤,難以承受炎癥反應(yīng)引起的腦水腫。將這一CAR-T療法轉(zhuǎn)到人體臨床試驗(yàn)時(shí),應(yīng)盡可能建立臨床防護(hù)措施,將風(fēng)險(xiǎn)降到最低。CAR-T療法不能消滅所有癌細(xì)胞,可能需要與其他治療聯(lián)合應(yīng)用,研究團(tuán)隊(duì)也在探索治療DIPG的化療藥物。 (編譯 張蓉)
