除了CAR-T細胞,還有CAR-NK細胞 ,或許還有CAR巨噬細胞。
被稱為“抗癌斗士”的CAR-T細胞近年來證明了自己的威力。3種使用T細胞治療淋巴瘤或白血病的療法已獲得美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)的批準。而且,目前已有數(shù)百項試驗將其用于治療其他惡性腫瘤,包括實體腫瘤。但這些細胞可能很快就會有同伴了。研究人員已經(jīng)為其他免疫“衛(wèi)士”——自然殺傷細胞和巨噬細胞——配備了同樣類型的癌癥歸巢受體,而且自然殺傷細胞已經(jīng)在臨床試驗中首次亮相。
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原文標題:Engineered natural killer cells may be the next great cancer immunotherapy
DOI:10.1126/science.aav4154
CAR-T細胞的名字來自嵌合抗原受體(CAR),能幫助免疫細胞靶向癌細胞。CAR自然殺傷(CAR-NK)細胞更安全、生產(chǎn)速度更快、成本更低,而且它們可能在T細胞衰退的情況下起作用。CAR巨噬細胞也有潛在優(yōu)勢,一家公司計劃今年對這些細胞進行首次臨床試驗。
雖然它們不太可能取代CAR-T細胞,但這些癌癥治療替代物“可能是細胞療法的一個補充”,美國休斯敦得克薩斯大學(xué)MD安德森癌癥中心血液學(xué)家和腫瘤學(xué)家Katy Rezvani說。她領(lǐng)導(dǎo)了CAR-NK細胞在美國的首次試驗,該試驗于2017年開始。
自然殺傷細胞(黃色)攻擊腫瘤細胞。
圖片來源:EYE OF SCIENCE
制造CAR-T細胞需要移除患者自身的T細胞,并通過基因改造以攻擊攜帶特定免疫刺激分子或抗原的癌細胞。這些細胞在臨床試驗中取得了令人印象深刻的結(jié)果——在一項研究中,它們緩解了83%的兒童急性淋巴細胞白血病患者病情。但是一些已經(jīng)接受了化療或放療的病人可能已沒有足夠的T細胞供應(yīng)。而這些強大的免疫戰(zhàn)士可能會觸發(fā)免疫系統(tǒng)分子(細胞因子)出現(xiàn)致命的泛濫,轉(zhuǎn)而攻擊普通的體細胞。
賓夕法尼亞大學(xué)血液學(xué)家和腫瘤學(xué)家Saar Gill說,CAR-T細胞最大的缺點可能是它們不能很好地對抗實體腫瘤。腫瘤會排斥試圖進入的T細胞,并抑制免疫細胞進入和抑制CAR-T細胞靶向抗原的產(chǎn)生。研究人員正在嘗試幾種方法提高CAR-T細胞對抗實體腫瘤的能力。但科學(xué)家說,NK細胞是一個誘人的選擇。
“自然殺傷細胞是我們對抗癌細胞的第一道防線?!盧ezvani說。它們掃描體內(nèi)的其他細胞,摧毀任何被感染或其他異常的細胞,包括腫瘤細胞。明尼蘇達大學(xué)轉(zhuǎn)化免疫學(xué)家Jeffrey Miller指出,20多年來,研究人員一直在試圖利用NK細胞的抗癌活性。而通過增加CAR升級它們似乎能增強其效力。
例如,去年早些時候,加利福尼亞大學(xué)圣地亞哥分校干細胞生物學(xué)家Dan Kaufman和同事報告說,在小鼠中,CAR-NK細胞對卵巢腫瘤的抵抗能力與CAR-T細胞相當(dāng),并且明顯優(yōu)于未改變的NK細胞。小鼠試驗也表明,使用CAR-NK細胞可能不會出現(xiàn)CAR-T細胞的某些副作用,如細胞因子釋放過多和神經(jīng)損傷。
CAR-NK細胞也可能不那么容易受到腫瘤的攻擊。因為NK細胞依賴其他受體識別腫瘤細胞,而不僅僅是CAR細胞,即使腫瘤的抗原發(fā)生改變,它們也能檢測到。此外,Kaufman還指出,給患者注射多劑量的CAR NK細胞并將其用于腫瘤治療是可行的,而CAR-T細胞的成本則將患者限制在單一劑量內(nèi)。
CAR-NK細胞的首批試驗于2016年在中國進行,對象是患有多種癌癥的患者,初步結(jié)果表明,這些細胞是安全的。去年在歐洲進行的一項試驗對腦癌膠質(zhì)母細胞瘤患者進行了CAR-NK細胞治療測試。在即將進行的MD安德森臨床試驗中,B細胞淋巴瘤患者將在CAR-NK細胞形成之前接受干細胞移植和化療,研究人員希望這可以清除殘留的癌細胞。
“我認為CAR-NK細胞的未來是光明的,但我們正處于起步階段。”霍桑紐約醫(yī)學(xué)院血液學(xué)家Mitchell Cairo說。另一個阻礙T細胞使用的是來源問題:來自患者以外的人的T細胞可能會引發(fā)致命的免疫并發(fā)癥,即移植物抗宿主病,移植細胞可能攻擊受者自身組織。
但是來自供體的NK細胞似乎不會引起這種反應(yīng)。雖然從獻血者的血液中篩選出NK細胞是可能的,但這種方法很昂貴,可能會對獻血者造成傷害。MD 安德森的兩項試驗都依賴于從臍帶血中分離出來的NK細胞,然后植入CAR。研究者表示,捐贈的臍帶血是豐富的,大量NK細胞可以從中生長。
相比之下,還有試驗通過從淋巴瘤患者身上提取細胞系中產(chǎn)生了足夠的NK細胞。德國德累斯頓技術(shù)大學(xué)免疫學(xué)家Torsten Tonn說,盡管它們起源于癌癥,但似乎是安全的。Kaufman團隊還在探索NK細胞的另一種可能來源:誘導(dǎo)多能干細胞。
所有這些方法都可能使CAR-NK細胞無需再從癌癥患者自身的細胞中提取和修改。Miller指出,病人的免疫系統(tǒng)可能最終會排斥任何外來的NK細胞。但在此之前,Rezvani和其他研究人員認為,捐贈者的NK細胞將有時間對抗癌細胞,但問題是它們能否堅持足夠長的時間使病人受益。
與NK細胞一樣,巨噬細胞可以摧毀癌細胞。但問題是,腫瘤內(nèi)的大多數(shù)巨噬細胞都是“叛徒”,例如這些巨噬細胞可以通過壓制免疫攻擊來幫助腫瘤?!澳[瘤能讓巨噬細胞支持生長,并把它們變成自己的爪牙?!盙ill說。但是他和研究生Michael Klichinsky發(fā)現(xiàn),用CAR裝備巨噬細胞可以防止它們轉(zhuǎn)換方向。
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