眾所周知,CAR-T療法的強項是治療血液腫瘤,而對于實體瘤,治療效果并不理想。不過,通過科學家們不懈的努力,CAR-T療法在治療腦瘤方面有了突破性進展,一些新方法使其有效性大幅提高。
聯(lián)合治療使有效性提高5倍
膠質母細胞瘤(GBM)是一種惡性程度非常高的致命腦瘤。美國賓夕法尼亞大學Abramson癌癥研究中心的科學家們,最近找到了治療這種腦瘤的CAR-T療法最有效的治療方案。該研究已作為在芝加哥召開的美國癌癥研究協(xié)會年會(AACR)的最新摘要提交。
研究人員將CAR-T療法與免疫檢查點抑制劑(PD-1/CTLA-4抗體)相結合治療膠質母細胞瘤。在具體的治療過程中,研究人員使用了兩種不同類型的CAR-T細胞。其中一種特異性地結合表皮生長因子受體III型突變體(EGFRvIII),且該基因通常被成膠質細胞瘤突變。另一種靶向稱為白細胞介素-13受體亞基α-2(IL-13Rα2)的蛋白。
研究人員合并了多種檢查點抑制劑,最終發(fā)現(xiàn):以EGFRvIII為靶點的CAR-T細胞在與PD-1抗體聯(lián)合用藥時,抗癌有效率提高了5倍,而以IL-13Rα2為靶點的CAR-T細胞與CTLA4抗體聯(lián)合用藥時,抗癌有效率同樣高出了5倍。
作為這項研究的主要作者,賓夕法尼亞大學的DonaldM. O'Rourke博士對此表示:“該研究結果不僅顯示除了CAR-T細胞和檢查點抑制劑的組合使用具有增強的抗癌效果,而且還篩選出了治療效果最好的組合方案,與此同時,對每種腫瘤更個性化的評估也有助于尋求更有效的治療?!?/span>
總而言之,這項研究為更好地理解CAR-T組合療法治療膠質母細胞瘤奠定了基礎,這是該團隊計劃繼續(xù)推進的一個概念。另外,他們還表示,IL-13Rα2 CAR-T細胞療法可能還有其他的影響,因為這種蛋白在狗的體內也表達。所以,他們與賓夕法尼亞大學獸醫(yī)學院的研究人員建立了合作關系,且對患病的犬類的研究已經在進行中。
該研究表明,CAR-T聯(lián)合檢查點抑制劑能夠抵抗腫瘤微環(huán)境中的抑制反應,克服了潛在的實體瘤治療障礙。
瞄準靶點GD2高效清除腦瘤癌細胞
4月16日,一項有關CAR-T療法突破進展的新研究在線發(fā)表在《自然》子刊《自然-醫(yī)學》(Nature Medicine)上。美國斯坦福大學醫(yī)學院的科學家們首次證實,靶向GD2的CAR-T細胞能夠在小鼠模型中戰(zhàn)勝一種致命的兒童腦瘤——兒童彌漫性內生性腦橋膠質瘤(DIPG),將其癌細胞高效清除。
DIPG患者中位生存時間僅為10個月,目前尚無治愈的方法。在這項新研究中,科學家們向小鼠腦干中移植了人類DIPG,并證實,他們開發(fā)的新型CAR-T療法能夠有效清除腫瘤。在治療結束后,研究人員通過免疫染色檢查小鼠的大腦時,與接受對照處理的小鼠中的數(shù)萬個癌細胞相比,接受CAR-T治療的小鼠體內平均僅剩余幾十個癌細胞。目前,研究人員正在將這一發(fā)現(xiàn)轉向人體試驗。
作為該研究論文的作者、神經病學助理教授MichelleMonje博士說:“我對這種方法的效果感到驚喜,靜脈注射CAR-T細胞,能夠追蹤到大腦并成功清除腫瘤。這比我預想的結果,要明顯好很多?!?/span>
該研究論文的另一位資深作者CrystalMackall博士說:“作為一名專注于癌癥免疫治療的醫(yī)生,讓我真正興奮的是在建立一種腫瘤的同時能夠讓它消失。在動物研究中,我們通??梢詼p緩腫瘤的生長,縮小腫瘤或防止腫瘤形成。但是,我們并不是經常性地根除已建立的腫瘤,而這正是臨床應用中所需要的?!?/span>
在該研究中,科學家們做的第一件事就是,尋找人類DIPG腫瘤表面能夠作為CAR-T細胞靶點的抗原。最終,Monje博士等找到了一種被稱為GD2的糖分子。在80%的病例中,DIPG腫瘤表面表達了豐富的GD2分子。而該分子的過度表達是由H3K27M突變引起的。對于GD2在其他癌癥中的高水平表達,科學家們已經知道幾十年了。但是在DIPG中的發(fā)現(xiàn),卻相當令人驚訝。
確定GD2是關鍵靶點后,科學家們設計了一種靶向該分子的CAR-T細胞——GD2-CAR-T細胞。在培養(yǎng)皿中的初步實驗表明,GD2-CAR-T細胞能夠殺死攜帶H3K27M突變的DIPG細胞。同時,如果DIPG細胞被基因改造,不再表達GD2,那么GD2-CAR-T細胞也就不再起作用了。
緊接著,研究小組在腦干被移植了人類DIPG的小鼠中測試了GD2-CAR-T細胞的療效。在腫瘤被建立7-8周后,每只小鼠接受一次GD2-CAR-T細胞靜脈注射,對照組小鼠被注射的是靶向其他分子(不是GD2)的CAR-T細胞。
結果證實,GD2-CAR-T細胞能夠穿過血腦屏障,發(fā)揮抗癌作用。在接受GD2-CAR-T細胞治療的小鼠中, DIPG腫瘤在14天后無法被檢測到了。而對照組小鼠無腫瘤消退。
50天后,實驗中的小鼠被安樂死。研究者們利用免疫染色對它們的大腦進行分析,計算殘留的腫瘤細胞。結果顯示,接受GD2-CAR-T細胞治療的小鼠每只只有幾十個殘留癌細胞,而每只對照組小鼠仍有數(shù)以萬計的癌細胞。
需要指出的是,研究人員發(fā)現(xiàn),接受GD2-CAR-T細胞治療的小鼠中殘留的癌細胞并沒有表達GD2,所以這些癌細胞不容易受到GD2-CAR-T細胞的攻擊。
由于先前有研究證實,發(fā)生在兒童脊髓和丘腦中的神經膠質瘤也表現(xiàn)出了H3K27M突變,并表達了非常高的GD2水平。因此,該研究小組還在移植了人類脊髓和丘腦腫瘤的小鼠中測試了GD2-CAR-T療法。
結果顯示,GD2-CAR-T細胞有效清除了脊髓腫瘤,但一些攜帶丘腦腫瘤的小鼠經CAR-T療法治療后死亡了。研究人員表示,這是因為,免疫細胞產生的炎癥反應導致了腦腫脹,而腦腫脹發(fā)生在丘腦(一種深藏在大腦內部的結構)附近尤其危險。
據(jù)悉,研究小組的下一步計劃是將GD2-CAR-T療法推向人類臨床試驗。他們將在試驗中盡可能多的建立保障措施,以將風險降到最低?!拔艺J為,我們很快就能在臨床試驗中測試GD2-CAR-T療法,但我們需要非常小心的去做?!?/span> Monje博士說。
此外,由于CAR-T細胞并不能消滅所有的癌細胞,研究小組認為,應該將這種免疫療法與其他療法進行聯(lián)合。目前,他們也正在開發(fā)治療DIPG的化療藥物?!拔也徽J為,一種治療策略就能治愈這類極具侵襲性的、致命的癌癥,但我相信,CAR-T療法會是攻克DIPG治療謎題的重要組成部分。”Monje博士說。