新方法让CAR-T疗法抗脑瘤更有效

众所周知,CAR-T疗法的强项是治疗血液肿瘤,而对于实体瘤,治疗效果并不理想。不过,通过科学家们不懈的努力,CAR-T疗法在治疗脑瘤方面有了突破性进展,一些新方法使其有效性大幅提高。 

联合治疗使有效性提高5


胶质母细胞瘤(GBM)是一种恶性程度非常高的致命脑瘤。美国宾夕法尼亚大学Abramson癌症研究中心的科学家们,最近找到了治疗这种脑瘤的CAR-T疗法最有效的治疗方案。该研究已作为在芝加哥召开的美国癌症研究协会年会(AACR)的最新摘要提交。


研究人员将CAR-T疗法与免疫检查点抑制剂(PD-1/CTLA-4抗体)相结合治疗胶质母细胞瘤。在具体的治疗过程中,研究人员使用了两种不同类型的CAR-T细胞。其中一种特异性地结合表皮生长因子受体III型突变体(EGFRvIII),且该基因通常被成胶质细胞瘤突变。另一种靶向称为白细胞介素-13受体亚基α-2(IL-13Rα2)的蛋白。 

研究人员合并了多种检查点抑制剂,最终发现:以EGFRvIII为靶点的CAR-T细胞在与PD-1抗体联合用药时,抗癌有效率提高了5倍,而以IL-13Rα2为靶点的CAR-T细胞与CTLA4抗体联合用药时,抗癌有效率同样高出了5倍。


作为这项研究的主要作者,宾夕法尼亚大学的DonaldM. O'Rourke博士对此表示:“该研究结果不仅显示除了CAR-T细胞和检查点抑制剂的组合使用具有增强的抗癌效果,而且还筛选出了治疗效果最好的组合方案,与此同时,对每种肿瘤更个性化的评估也有助于寻求更有效的治疗。”


总而言之,这项研究为更好地理解CAR-T组合疗法治疗胶质母细胞瘤奠定了基础,这是该团队计划继续推进的一个概念。另外,他们还表示,IL-13Rα2 CAR-T细胞疗法可能还有其他的影响,因为这种蛋白在狗的体内也表达。所以,他们与宾夕法尼亚大学兽医学院的研究人员建立了合作关系,且对患病的犬类的研究已经在进行中。 


该研究表明,CAR-T联合检查点抑制剂能够抵抗肿瘤微环境中的抑制反应,克服了潜在的实体瘤治疗障碍。

 

瞄准靶点GD2高效清除脑瘤癌细胞

 

416日,一项有关CAR-T疗法突破进展的新研究在线发表在《自然》子刊《自然-医学》(Nature Medicine)上。美国斯坦福大学医学院的科学家们首次证实,靶向GD2CAR-T细胞能够在小鼠模型中战胜一种致命的儿童脑瘤——儿童弥漫性内生性脑桥胶质瘤(DIPG),将其癌细胞高效清除。

 

DIPG患者中位生存时间仅为10个月,目前尚无治愈的方法。在这项新研究中,科学家们向小鼠脑干中移植了人类DIPG,并证实,他们开发的新型CAR-T疗法能够有效清除肿瘤。在治疗结束后,研究人员通过免疫染色检查小鼠的大脑时,与接受对照处理的小鼠中的数万个癌细胞相比,接受CAR-T治疗的小鼠体内平均仅剩余几十个癌细胞。目前,研究人员正在将这一发现转向人体试验。 

作为该研究论文的作者、神经病学助理教授MichelleMonje博士说:“我对这种方法的效果感到惊喜,静脉注射CAR-T细胞,能够追踪到大脑并成功清除肿瘤。这比我预想的结果,要明显好很多。”


该研究论文的另一位资深作者CrystalMackall博士说:“作为一名专注于癌症免疫治疗的医生,让我真正兴奋的是在建立一种肿瘤的同时能够让它消失。在动物研究中,我们通常可以减缓肿瘤的生长,缩小肿瘤或防止肿瘤形成。但是,我们并不是经常性地根除已建立的肿瘤,而这正是临床应用中所需要的。”


在该研究中,科学家们做的第一件事就是,寻找人类DIPG肿瘤表面能够作为CAR-T细胞靶点的抗原。最终,Monje博士等找到了一种被称为GD2的糖分子。在80%的病例中,DIPG肿瘤表面表达了丰富的GD2分子。而该分子的过度表达是由H3K27M突变引起的。对于GD2在其他癌症中的高水平表达,科学家们已经知道几十年了。但是在DIPG中的发现,却相当令人惊讶。


确定GD2是关键靶点后,科学家们设计了一种靶向该分子的CAR-T细胞——GD2-CAR-T细胞。在培养皿中的初步实验表明,GD2-CAR-T细胞能够杀死携带H3K27M突变的DIPG细胞。同时,如果DIPG细胞被基因改造,不再表达GD2,那么GD2-CAR-T细胞也就不再起作用了。


紧接着,研究小组在脑干被移植了人类DIPG的小鼠中测试了GD2-CAR-T细胞的疗效。在肿瘤被建立7-8周后,每只小鼠接受一次GD2-CAR-T细胞静脉注射,对照组小鼠被注射的是靶向其他分子(不是GD2)的CAR-T细胞。 

结果证实,GD2-CAR-T细胞能够穿过血脑屏障,发挥抗癌作用。在接受GD2-CAR-T细胞治疗的小鼠中, DIPG肿瘤在14天后无法被检测到了。而对照组小鼠无肿瘤消退。


50天后,实验中的小鼠被安乐死。研究者们利用免疫染色对它们的大脑进行分析,计算残留的肿瘤细胞。结果显示,接受GD2-CAR-T细胞治疗的小鼠每只只有几十个残留癌细胞,而每只对照组小鼠仍有数以万计的癌细胞。


需要指出的是,研究人员发现,接受GD2-CAR-T细胞治疗的小鼠中残留的癌细胞并没有表达GD2,所以这些癌细胞不容易受到GD2-CAR-T细胞的攻击。


由于先前有研究证实,发生在儿童脊髓和丘脑中的神经胶质瘤也表现出了H3K27M突变,并表达了非常高的GD2水平。因此,该研究小组还在移植了人类脊髓和丘脑肿瘤的小鼠中测试了GD2-CAR-T疗法。


结果显示,GD2-CAR-T细胞有效清除了脊髓肿瘤,但一些携带丘脑肿瘤的小鼠经CAR-T疗法治疗后死亡了。研究人员表示,这是因为,免疫细胞产生的炎症反应导致了脑肿胀,而脑肿胀发生在丘脑(一种深藏在大脑内部的结构)附近尤其危险。


据悉,研究小组的下一步计划是将GD2-CAR-T疗法推向人类临床试验。他们将在试验中尽可能多的建立保障措施,以将风险降到最低。“我认为,我们很快就能在临床试验中测试GD2-CAR-T疗法,但我们需要非常小心的去做。” Monje博士说。 

此外,由于CAR-T细胞并不能消灭所有的癌细胞,研究小组认为,应该将这种免疫疗法与其他疗法进行联合。目前,他们也正在开发治疗DIPG的化疗药物。“我不认为,一种治疗策略就能治愈这类极具侵袭性的、致命的癌症,但我相信,CAR-T疗法会是攻克DIPG治疗谜题的重要组成部分。”Monje博士说。