2018年4月 第207期

致命性儿童脑癌的CAR-T疗法研究

组蛋白H3-K27M突变的弥漫性内生性脑桥胶质瘤(DIPG)是极具侵袭性的致命性儿童脑癌,DIPG患儿平均生存时间为9个月,5年生存率不足1%。美国斯坦福大学的研究表明,CAR-T疗法在小鼠模型的致命性儿童脑癌中展现出良好的治疗效果。研究者在小鼠脑干中植入人类DIPG细胞,应用CAR-T细胞疗法识别并成功清除了小鼠的脑干肿瘤。(Nat Med. 2018 年4月16日在线版. doi: 10.1038/s41591-018-0006-x)

研究者筛选了DIPG培养物的表面分子神经节苷脂GD2作为靶抗原,GD2属于神经节苷脂鞘脂类,在DIPG细胞表面广泛分布。此前研究表明,其在神经母细胞瘤、骨肉瘤等实体瘤中高表达。该研究发现,在DIPG细胞中也出现GD2高表达。另有研究表明,组蛋白H3-K27M突变是引起GD2过表达和促进大多数DIPG肿瘤细胞生长的共同原因。

基于以上发现,研究团队设计了新的方法来制备抗GD2 CAR-T细胞,在培养皿中,研究者设计的CAR-T细胞杀死了携带H3K27M突变的DIPG细胞。若这些DIPG细胞通过基因改造停止表达靶抗原GD2,CAR-T细胞就不再起作用,而靶向其他抗原的CAR-T细胞也未能杀伤DIPG细胞。

研究者对植入了人类DIPG细胞的小鼠输注抗GD2 CAR-T细胞进行测试,在肿瘤模型建立7~8周后,实验组小鼠接受单次静脉输注抗GD2 CAR-T细胞,对照组小鼠则输注靶向其他抗原的CAR-T细胞。这些细胞都能穿过血脑屏障。

在输注14天后,在接受抗GD2 CAR-T细胞治疗的小鼠中检测不到DIPG细胞,而对照组小鼠肿瘤细胞并无消减,50天后,小鼠全部被处以安乐死,研究人员用免疫染色法分析了小鼠大脑残存的肿瘤细胞。

结果发现,接受抗GD2 CAR-T细胞输注的小鼠仅残存极少数(几十个)癌细胞,而对照组小鼠则是具有数万个癌细胞。研究发现实验组小鼠残存的癌细胞不表达GD2,说明这些残存癌细胞对免疫治疗并不敏感,有可能导致癌症复发。

相关研究表明,在脊髓和丘脑中的胶质瘤也有H3K27M突变,同样表现出高水平的GD2表达,研究者在小鼠的相应解剖学位置上植入人脊髓和丘脑胶质瘤细胞,输注抗GD2 CAR-T细胞。

结果表明,脊髓处胶质瘤细胞被有效清除,而丘脑处胶质瘤模型小鼠部分因CAR-T治疗的副作用而死亡,研究者表示,免疫细胞产生的炎性反应导致了脑水肿。

对于这种没有什么治疗选择的肿瘤,CAR-T疗法是有希望的。不过某些特定神经解剖学部位的肿瘤,难以承受炎症反应引起的脑水肿。将这一CAR-T疗法转到人体临床试验时,应尽可能建立临床防护措施,将风险降到最低。CAR-T疗法不能消灭所有癌细胞,可能需要与其他治疗联合应用,研究团队也在探索治疗DIPG的化疗药物。 (编译 张蓉)


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