引言

最新一期國際著名學術期刊《自然-生物技術》在線發表了一篇關於免疫治療腫瘤的重磅文章,一組來自日本的科學家團隊通過將IL-17以及CCL-19基因轉入CAR-T細胞製備出能夠有效殺傷腫瘤的“超級CAR-T細胞”,這種細胞在體內存活時間更長並且能夠有效地幫助DC細胞以及T細胞浸潤到腫瘤組織內部一起殺傷腫瘤。

人類腫瘤治療史上的里程碑無疑一定有一座是腫瘤免疫療法的。而腫瘤免疫療法的主要兩大領域,細胞治療以及以PD1/PDL1爲代表的免疫檢查點抑制劑都在飛速發展。目前,已經有5種抗PD1/PDL1抗體藥物上市,包括默沙東的Keytruda、百時美施貴寶的Opdivo、羅氏的Tecentriq、輝瑞和德國默克生產的Bavencio以及阿斯利康生產的Imfinzi。

而以CAR-T爲代表的細胞免疫療法目前也已經有兩款上市,即諾華的Kymriah以及Kite公司(現已被吉列德公司收購)的Yescarta。

然而,目前上市的細胞免疫療法Kymriah以及Yescarta都是針對血液腫瘤的,對於實體腫瘤而言,目前的CAR-T仍然還面臨許多困難,比如治療實體瘤效果不佳,不能夠有效地浸潤到腫瘤組織內部,CAR-T細胞生存時間不長等等。

▲研究者們在國際著名期刊《自然-生物技術》雜誌上面發表的文章(圖片來自Nature)

3月5日,最新一期國際著名學術期刊《自然-生物技術》在線發表了一篇關於免疫治療腫瘤的重磅文章,一組來自日本的科學家團隊通過將IL-17以及CCL-19基因轉入CAR-T細胞製備出能夠有效殺傷腫瘤的“超級CAR-T細胞”,能夠讓患有腫瘤的小鼠幾乎100%生存,這種細胞在體內存活時間更長並且能夠有效地幫助DC細胞以及T細胞浸潤到腫瘤組織內部一起殺傷腫瘤【1】。

▶7x19◀

研究者們把這項創新的CAR-T技術叫做“7x19CAR-T細胞”。

主要是在以往的CAR-T基礎之上將IL-17以及CCL19添加進去改造而成。那麼,爲何要添加IL-17以及CCL19這兩個基因呢?

原來,以往的研究發現,淋巴器官之中的纖維網狀細胞(Fibroblastic reticular cells)分泌的IL-17和CCL19能夠將外圍的T細胞和DC細胞有效地招募過來,以便維持T細胞集中的區域(T cell zone)【2,3】。因此,研究者們就受到這個啓發,期望將IL-17和CCL19也裝到CAR-T細胞之中,看能不能在治療腫瘤的同時招募更多的T細胞以及DC細胞來腫瘤組織中一起殺傷腫瘤。

研究者們還真是善於學習,這正應了我國的名言,所謂“師夷長技以制夷”,向相關的細胞學習,然後再把相同的原理用到CAR-T身上。

那麼,研究者們是怎麼改造的呢?

▲研究者們將表達IL-17以及CCL19的基因構建到CAR質粒載體中,左圖表示正常的表達CAR(嵌合抗原受體)的質粒,右圖表示CAR-IL17-CCL19共表達質粒,其中CAR、IL-17以及CCL19之間用2A肽連接(圖中紅色區域)

這簡單,將CAR-IL17-CCL19全部構建到一個質粒中共同表達就行了,其中,這幾個元件之間採用2A短肽連接,表達之後就在細胞中自動分裂成三個,各自行使各自的功能了。

▶T細胞的滲透◀

那麼,研究者們的設計是不是能夠讓他們如願以償呢?

答案是肯定的。

研究者們採用改造之後的7x19CAR-T細胞治療小鼠的腫瘤,然後把腫瘤組織切片,用免疫熒光技術來觀察腫瘤組織中的T細胞和DC細胞的數量,結果顯示,7x19CAR-T細胞治療之後,T細胞及DC細胞明顯增多,而採用常規CAR-T治療的小鼠,其腫瘤組織中T細胞和DC細胞很少,幾乎都在腫瘤組織的外緣。換句話說,這相當於幫助T細胞滲透進入實體瘤組織中。

▲研究者們採用改造之後的7x19CAR-T細胞治療小鼠的腫瘤,然後把腫瘤組織切片,用免疫熒光技術來觀察腫瘤組織中的T細胞和DC細胞的數量;圖中的紅色部分表示T細胞、綠色表示浸潤性DC細胞,可以看到,7x19CAR-T細胞治療之後,T細胞及浸潤性DC細胞明顯增多(右小圖)

這說明,經過改造之後的7x19CAR-T細胞能夠幫助身體中的T細胞以及DC細胞有效地浸潤到腫瘤組織內部,進而對腫瘤細胞進行殺傷。

實際上,這解決了目前CAR-T治療實體腫瘤最大短板之一:CAR-T細胞無法有效地進入實體瘤組織內部,而絕大多數都被擋在腫瘤組織外圍,造成CAR-T細胞無法和腫瘤細胞直接接觸進而殺傷腫瘤的困境。

確實,若是CAR-T細胞無法直接和腫瘤細胞接觸,那麼,它們又如何能夠殺傷得了腫瘤細胞呢?而實體腫瘤常常較爲緻密,造成CAR-T常常被擋在外圍,在空間上不能夠有效地接近腫瘤細胞。

▶消滅小鼠所有腫瘤◀

當然,作爲一款治療腫瘤的改進創新方法,雖然把牛皮吹上了天,但要是沒有什麼效果的話,那也沒有什麼應用價值。

對於治療方法而言,關鍵是看效果。

那麼,究竟這種超級CAR-T細胞的治療腫瘤的效果如何呢?

▲研究者們採用改造之後的7x19CAR-T細胞治療小鼠肥大細胞癌,結果幾乎100%的小鼠都能夠存活(紅色線),而常規CAR-T治療存活率只有30%左右(藍色線);CPA:環磷酰胺(cyclophosphamide),一種免疫抑制劑(圖片來自Nature)

可以說,7x19CAR-T治療腫瘤的效果是相當讓人驚喜的,所有的荷瘤小鼠都存活了下來,生存率達到100%,而採用常規CAR-T療法的腫瘤小鼠生存率只有30%左右。

當然,不要以爲研究者們只實驗了一種少見的腫瘤,對於其他的腫瘤比如肺癌、胰腺癌也一樣,7x19CAR-T治療之後,小鼠生存率幾乎都達到100%。

儘管是小鼠實驗,這樣的結果已經讓人非常滿意了。

不但如此,研究者們還繼續探討了單獨使用IL-7和單獨使用CCL19均不能夠有效地提高CAR-T的殺傷能力,只有IL-7和CCL19合在一起時才能夠發揮超強腫瘤殺傷作用。

並且,研究者們進一步觀察到,7x19CAR-T輸入荷瘤小鼠之後,主要是存在於腫瘤組織部位,而不會存在於身體的其他部位,這說明這一療法的安全性較高。

期待這一療法在未來能夠有更加深入的研究。

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