联合免疫疗法可以减少小鼠的实体瘤
联合免疫疗法可以减少小鼠的实体瘤

联合免疫疗法可以减少小鼠的实体瘤

当肿瘤细胞被一种携带变异的溶瘤病毒感染时CD19基因,它们成为CAR - T细胞识别这种分子标记的目标。

阿曼达Heidt
阿曼达Heidt
2020年9月9日

上图:研究人员在培养皿中利用工程病毒迫使实体肿瘤细胞表面产生CD19蛋白(紫色)。
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R近年来,研究人员一直致力于将CAR - T细胞免疫疗法的成功应用于实体肿瘤。但是,乳腺癌、肝癌、脑癌和其他实体癌症并不像血液癌症那样适用于这种方法。现在,科学家们正在寻求将CAR - T细胞与其他有前途的免疫疗法结合起来,比如优先感染癌细胞的溶瘤病毒,从而为其他恶性肿瘤带来同样的积极益处。

9月2日发表的一项研究科学转化医学详细说明了这两种免疫疗法在使用一种名为CD19的蛋白质标记物来消除实体癌症方面的共同力量,CD19是CAR - T疗法针对液体癌症的目标。

在人类癌细胞培养和小鼠模型中,接触溶瘤病毒的实体肿瘤细胞被迫表达CD19基因,CD19是一种肿瘤特异性标记物,随后被CAR - T细胞靶向。CAR是嵌合抗原受体(chimeric antigen receptor)的缩写,是一种引导T细胞到达癌细胞特异性互补抗原的归巢信标。这些癌细胞的死亡率比对照组高得多。此外,CAR - T细胞促进了小鼠体内天然T细胞的激活,启动了更广泛的免疫反应,保护动物免受复发。“不仅仅是CAR - T细胞在起作用,也不仅仅是溶瘤病毒在起作用,”安东尼·帕克(Anthony Park)说,他是洛杉矶外希望之城的博士后,也是这项研究的主要作者。通过引入内源性免疫反应,“我们实际上是把三种成分结合在一起。”

溶瘤病毒是经生物工程改造的良性病毒,专为在癌细胞内浸润和复制而制造。如果科学家修改了一种溶瘤病毒,使其携带特定的基因,它就会像特洛伊木马一样,将该基因偷运进来,迫使受感染的细胞表达出所需的表面蛋白基因,从而将其标记为T细胞癌变。

作者选择CD19作为该病毒的癌症标记,是因为在已批准的白血病和淋巴瘤治疗中,CD19具有吸引CAR - T细胞的能力,而CAR - T细胞自然会呈现该标记物。

由于一些原因,CAR - T细胞比液体癌症更难治疗。肿瘤很难渗透,一旦进入,免疫细胞就会面临一个有毒的、免疫抑制的环境。此外,实体肿瘤是异质性的,这意味着每个细胞都有自己的表面蛋白质镶嵌,其中许多与健康细胞共享。相反,CD19通常不会出现在血液恶性肿瘤的外部。

到目前为止,科学家们还没有发现实体肿瘤中所有细胞共有的一种独特抗原。

索尔·普莱斯曼(Saul Priceman)是霍普市(City of Hope)的肿瘤免疫学家,也是这项研究的资深作者。他说,他意识到,如果团队能够找到一种方法,让实体肿瘤产生CD19,那么这些癌症就可以被CAR - T细胞靶向。所以他的团队设计了一种溶瘤痘苗病毒携带一种CD19。“我们想,‘如果它对血癌有效,为什么我们不能让它对实体肿瘤有效?“Priceman告诉欧洲杯微信竞猜活动。“这就是我们要做的。”

修饰的CAR - T细胞在体外靶向携带CD19蛋白的实体肿瘤细胞。
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看到“CAR - t细胞治疗的下一个前沿领域:实体肿瘤

研究小组从体外试验开始在培养中使用多种人类癌细胞的研究。首先,他们证明了他们改良的牛痘病毒实际上可以传递CD19基因进入肿瘤细胞,导致蛋白质出现在细胞表面。随着病毒的复制,一些肿瘤细胞破裂,病毒扩散到附近躲过第一波感染的细胞上。24小时后,几乎所有的细胞都被成功修改。

十天后,研究小组将设计用来破坏携带CD19细胞的CAR - T细胞加入培养物中。在随后的几天里,由病毒引起的死亡和随后的T细胞攻击导致了60%到70%的肿瘤细胞的损失。

MD安德森癌症中心的移植免疫学家凯蒂·雷兹瓦尼没有参与这项研究,她说:“通过引入CD19抗原,你可以把实体肿瘤变成准b细胞[液体癌症],这个想法很聪明,也很新颖。”“实验做得非常好,非常令人信服。”

接下来,Park和他的同事们将他们的联合免疫疗法应用到几个小鼠模型上,重点关注治疗的效果和如何最好地实施它。

他们从一个免疫抑制模型开始,在一个弱化的免疫环境中测试对人类乳腺癌肿瘤细胞和人类T细胞的治疗。将病毒直接注射到皮下肿瘤10天后,大约70%的细胞含有CD19。与接受假T细胞的小鼠相比,同时接受病毒和T细胞的小鼠显示出明显的肿瘤消退。

看到“战术演习

第二个模型被称为同基因免疫小鼠模型,使用的是小鼠癌症细胞和免疫细胞,而不是人类细胞,但允许团队研究对抗癌症的全套免疫细胞。

在只接受病毒的小鼠中,22%的小鼠仅由于病毒诱导的细胞死亡而从癌症中恢复,作者注意到很少有健康细胞脱靶感染。当与CAR - T细胞结合时,经历肿瘤完全消退的小鼠数量跃升到大约60%。

最后,Park和他的同事利用免疫模型研究了该领域的一个新问题:如何最好地实施这些疗法。液体癌症的治疗是通过静脉注射,但是对于实体肿瘤是全身注射还是局部注射还是存在争议。病毒和T细胞都可能从直接注射中受益,因为研究的结果是在更高的病毒浓度(大于10)下最强5每只小鼠的斑块形成单位)。然而,许多实体癌会转移,使它们难以获得。

试验了各种注射方案后,研究人员发现,转移性肿瘤小鼠接受了将病毒和T细胞局部注射到主体腔周围的腹膜内衬,它们的肿瘤负担更低,通常比对照组活得更长。这些发现表明,溶瘤病毒可能可以接受静脉滴注;目前,美国食品和药物管理局批准的唯一溶瘤病毒疗法依赖于直接注射到肿瘤中。“我们未来的(研究重点)是我们是否能系统和安全的给予这种病毒,这样这些病毒就能在体内任何地方找到所有的肿瘤,”Priceman说欧洲杯微信竞猜活动这位科学家。

安德里亚·施密特(Andrea Schmidts)是哈佛医学院(Harvard Medical School)的汽车专家,她没有参与这项研究。她说,她发现作者对小鼠模型的严格使用以及他们对不同交付方式的测试是这项研究的“一个非常重要的质量标志”。“这两种模式的结合是非常稳健的,”施密特说。

该团队已经开始设计一期临床试验,可能在未来一两年内开始。普莱斯曼和帕克说,癌症治疗的未来在于这些组合疗法,他们并不一定打算只停留在两种不同的方法上。例如,他们目前正在考虑将他们的新疗法与检查点抑制剂药物结合起来,这种药物可以揭露肿瘤试图隐藏自己不受周围免疫细胞影响的努力。

普莱斯曼说,根据他们的初步工作,“有迹象表明,阻断检查点可能会放大治疗反应。”

看到“部署身体的军队

研究合著者安东尼·帕克和索尔·普莱斯曼分享了他们如何设计溶瘤病毒来走私CD19基因进入小鼠实体肿瘤细胞。该基因编码的表面标记蛋白被用来吸引CAR - T细胞到肿瘤的位置。
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