圖片來(lái)源：Nature Medicine（doi:10.1038/s41591-018-0006-x）
DIPG（Diffuse Intrinsic Pontine Glioma）全稱(chēng)為彌漫性?xún)?nèi)生性腦橋膠質(zhì)瘤，中位生存時(shí)間僅為10個(gè)月，目前無(wú)治愈的方法。在這項(xiàng)新研究中，科學(xué)家們向小鼠腦干中移植了人類(lèi)DIPG，并證實(shí)，他們開(kāi)發(fā)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(xì)胞。
論文的共同通訊作者M(jìn)ichelle Monje博士說(shuō)：“對(duì)于CAR-T療法能產(chǎn)生如此好的效果，我們感到非常驚喜。當(dāng)小鼠被靜脈注射了CAR-T細(xì)胞后，這些細(xì)胞進(jìn)入了大腦中，并清除了腫瘤。這種反應(yīng)比我們預(yù)想的要顯著的多。”
Credit: UT Southwestern Medical Center
第一步：找到癌細(xì)胞上的關(guān)鍵靶點(diǎn)
CAR-T療法是癌癥免疫療法的一種，其原理是，從患者體內(nèi)分離出T細(xì)胞，在體外對(duì)這些細(xì)胞進(jìn)行改造（為其裝上能夠特異性識(shí)別癌細(xì)胞的“導(dǎo)航”——嵌合抗原受體，也就是CAR），使其能夠靶向癌細(xì)胞上的一種表面抗原，然后，再將“經(jīng)改造過(guò)”的細(xì)胞（即CAR-T細(xì)胞）進(jìn)行擴(kuò)增，回輸?shù)交颊唧w內(nèi)，發(fā)揮抗癌作用。（細(xì)胞表面抗原是從一個(gè)細(xì)胞中“伸出來(lái)”的大分子，它能夠幫助免疫系統(tǒng)判斷這個(gè)細(xì)胞是有害的，還是無(wú)害的。）
該研究中，科學(xué)家們做的第一件事就是，尋找人類(lèi)DIPG腫瘤表面能夠作為CAR-T細(xì)胞靶點(diǎn)的抗原。最終，Monje博士等找到了一種被稱(chēng)為GD2的糖分子。在80%的病例中，DIPG腫瘤表面表達(dá)了豐富的GD2分子。而該分子的過(guò)度表達(dá)是由H3K27M突變引起的。
第二步：設(shè)計(jì)靶向GD2的CAR-T療法
確定GD2是關(guān)鍵靶點(diǎn)后，科學(xué)家們?cè)O(shè)計(jì)了一種靶向該分子的CAR-T細(xì)胞——GD2-CAR-T細(xì)胞。
在培養(yǎng)皿中的初步實(shí)驗(yàn)表明，GD2-CAR-T細(xì)胞能夠殺死攜帶H3K27M突變的DIPG細(xì)胞。同時(shí)，如果DIPG細(xì)胞被基因改造，不再表達(dá)GD2，那么，GD2-CAR-T細(xì)胞也就不再起作用了。
圖片來(lái)源：Nature
第三步：在移植了人類(lèi)DIPG腫瘤的小鼠中進(jìn)行檢測(cè)
緊接著，研究小組在腦干被移植了人類(lèi)DIPG腫瘤的小鼠中測(cè)試了GD2-CAR-T細(xì)胞的療效。在腫瘤被建立7-8周后，每只小鼠接受一次GD2-CAR-T細(xì)胞靜脈注射，對(duì)照組小鼠被注射的是靶向其他分子（不是GD2）的CAR-T細(xì)胞。
結(jié)果證實(shí)，GD2-CAR-T細(xì)胞能夠穿過(guò)血腦屏障，發(fā)揮抗癌作用。在接受GD2-CAR-T細(xì)胞治療的小鼠中， DIPG腫瘤在14天后無(wú)法被檢測(cè)到了。而對(duì)照組小鼠無(wú)腫瘤消退。
50天后，實(shí)驗(yàn)中的小鼠被安樂(lè)死。研究者們利用免疫染色對(duì)它們的大腦進(jìn)行分析，計(jì)算殘留的腫瘤細(xì)胞。結(jié)果顯示，接受GD2-CAR-T細(xì)胞治療的小鼠每只只有幾十個(gè)殘留癌細(xì)胞，而每只對(duì)照組小鼠仍有數(shù)以萬(wàn)計(jì)的癌細(xì)胞。
需要指出的是，研究人員發(fā)現(xiàn)，接受GD2-CAR-T細(xì)胞治療的小鼠中殘留的癌細(xì)胞并沒(méi)有表達(dá)GD2，所以這些癌細(xì)胞不容易受到GD2-CAR-T細(xì)胞的攻擊。
第四步：在移植其他腫瘤的小鼠模型中進(jìn)行嘗試
由于先前有研究證實(shí)，發(fā)生在兒童脊髓和丘腦中的神經(jīng)膠質(zhì)瘤也表現(xiàn)出了H3K27M突變，并表達(dá)了非常高的GD2水平，因此，該研究小組還在移植了人類(lèi)脊髓和丘腦腫瘤（human spinal cord and thalamic tumors）的小鼠中測(cè)試了GD2-CAR-T療法。
結(jié)果顯示，GD2-CAR-T細(xì)胞有效清除了脊髓腫瘤，但一些攜帶丘腦腫瘤的小鼠經(jīng)CAR-T療法治療后死亡了。研究人員表示，這是因?yàn)椋庖呒?xì)胞產(chǎn)生的炎癥反應(yīng)導(dǎo)致了腦腫脹，而腦腫脹發(fā)生在丘腦（一種深藏在大腦內(nèi)部的結(jié)構(gòu)）附近尤其危險(xiǎn)。
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第五步：將GD2-CAR-T療法推向人類(lèi)臨床試驗(yàn)
據(jù)悉，研究小組的下一步計(jì)劃是將GD2-CAR-T療法推向人類(lèi)臨床試驗(yàn)。他們將在試驗(yàn)中盡可能多的建立保障措施，以將風(fēng)險(xiǎn)降到。“我認(rèn)為，我們很快就能在臨床試驗(yàn)中測(cè)試GD2-CAR-T療法，但我們需要非常小心的去做。” Monje博士說(shuō)。
此外，由于CAR-T細(xì)胞并不能消滅所有的癌細(xì)胞，研究小組認(rèn)為，應(yīng)該將這種免疫療法與其他療法進(jìn)行聯(lián)合。目前，他們也正在開(kāi)發(fā)治療DIPG的化療藥物。“我不認(rèn)為，一種治療策略就能治愈這類(lèi)極具侵襲性的、致命的癌癥，但我相信，CAR-T療法會(huì)是攻克DIPG治療謎題的重要組成部分。”Monje博士如此說(shuō)道。
責(zé)編：風(fēng)鈴
參考資料：
Altered Immune Cells Clear Childhood Brain Tumor: Mouse Study
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