2017年被稱為是CAR-T療法的元年,。作為一類顛覆性的癌癥療法,,它能讓許多患者的病情徹底消失,。第一位接受CAR-T療法的小女孩在病情穩(wěn)定后,已經(jīng)5,、6年沒有癌癥,,從臨床上看,這等同于治愈,。
盡管CAR-T療法在癌癥治療上取得了足以載入史冊的成績,,我們也需要清醒地認(rèn)識到,它不是治療癌癥的萬靈藥,。的確,,它在血液癌癥(如白血病)的治療上有極大潛力,,但對于實體腫瘤(如肝癌)而言,,它的效果就大打折扣。
▲這項研究有望帶來全新的細(xì)胞療法,,治療腦瘤(圖片來源:《自然》)
這就是為啥今天發(fā)表的一項研究引起了極大的關(guān)注。這項研究里,,一支跨國研究團隊開發(fā)出了一種技術(shù),,能讓CAR-T細(xì)胞穿透血腦屏障,對腦腫瘤發(fā)動進攻,。要知道,,腦瘤由于其位置特殊,一直是難以有效攻克的癌癥類型,。能夠?qū)@種躲在大腦里的癌癥進行治療,,無疑是人類取得的一大進步,。該研究今日在線發(fā)表在了《自然》雜志上,。
我們知道,健全的血腦屏障對于人體而言是必須的,它能決定哪些細(xì)胞和分子能夠進入大腦,,從而保護這一重要的器官,。然而,這層保護傘卻會被癌細(xì)胞所利用,。這些癌細(xì)胞仗著有血腦屏障的保護,,肆無忌憚地在大腦里生長。免疫細(xì)胞等卻容易被屏障拒之門外,,無法進攻大腦腫瘤,。
▲本研究的第一作者Heba Samaha研究員(左)與通訊作者Nabil Ahmed教授(右)(圖片來源:Baylor College of Medicine)
這支團隊從大腦疾病中得到了靈感——在一種叫做多發(fā)性硬化癥的疾病里,T細(xì)胞能夠進入大腦,,對神經(jīng)細(xì)胞造成傷害,,導(dǎo)致癥狀。那這些免疫細(xì)胞是怎樣穿透血腦屏障的呢,?“如果我們能理解多發(fā)性硬化癥中,,T細(xì)胞如何滲透進大腦,我們就有希望開發(fā)出穿透血腦屏障的T細(xì)胞,,并以極高的密度去浸潤大腦腫瘤,。”本研究的通訊作者,,貝勒醫(yī)學(xué)院的Nabil Ahmed教授說道,。
結(jié)合之前的研究,這支團隊推演出了T細(xì)胞滲透進大腦的秘密途徑,。原來在多發(fā)性硬化癥患者體內(nèi),,幾類細(xì)胞黏附分子通過兩個步驟,決定了T細(xì)胞能否進入大腦,。在第一步里,,T細(xì)胞會微弱地結(jié)合血腦屏障內(nèi)皮表面的ALCAM,并稍作停留,。此時,,第二步就顯得至關(guān)重要——ICAM-1與VCAM-1等分子會緊緊抓住T細(xì)胞,讓它們穿越屏障,,進入大腦,。
▲本研究的圖示(圖片來源:《自然》)
而癌細(xì)胞果然利用了這個機制,逃避T細(xì)胞的攻擊,!盡管與癌癥相關(guān)聯(lián)的內(nèi)皮細(xì)胞上同樣有ALCAM表達,,但其ICAM1的水平卻出現(xiàn)了下降,VCAM1更是消失了,。缺乏了這兩個好幫手,,T細(xì)胞擠破腦袋,,也擠不進血腦屏障,對腦瘤的攻擊也就無從說起了,。
但再狡猾的狐貍,,也聰明不過經(jīng)驗豐富的獵手。知道了癌細(xì)胞的小伎倆,,研究人員們很快就開發(fā)出了見招拆招的策略,。很明顯,T細(xì)胞無法穿透血腦屏障的原因是黏附力不足,。為了增強黏附力,,科學(xué)家們給T細(xì)胞進行了改造,對其表面的CD6蛋白進行了修飾,,后者正是與ALCAM結(jié)合的關(guān)鍵,。在改造之后,T細(xì)胞與ALCAM的結(jié)合能力大大增強,,彌補了黏附力不足的問題,。
“于是,T細(xì)胞與癌癥相關(guān)內(nèi)皮細(xì)胞的結(jié)合,,就能從血液中捕獲T細(xì)胞,,讓它們穿透內(nèi)皮,浸潤到膠質(zhì)母細(xì)胞瘤和髓母細(xì)胞瘤里,?!盇hmed教授補充道。
▲裝備了新武器的CAR-T細(xì)胞(紅色),,顯著延長了小鼠的生存率(圖片來源:《自然》)
那么,這種技術(shù)能用來治療腦瘤嗎,?在小鼠模型里,,答案是肯定的。研究人員們設(shè)計了針對膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的CAR-T細(xì)胞,,并做了多組小鼠實驗:其中一組的CAR-T細(xì)胞配備了新研發(fā)的穿透血腦屏障的技術(shù),,另一組里,CAR-T細(xì)胞則沒有裝備新式武器,。結(jié)果可想而知,。在對照組里,CAR-T細(xì)胞的療效和過去的研究結(jié)果一致,,不容樂觀,;而裝備了新技術(shù)的CAR-T細(xì)胞,顯著延長了小鼠的生存期,。
這項令人振奮的結(jié)果,,也讓研究人員們看到了未來前進的方向,。如果在人類臨床試驗中證實其潛力,在包括腦瘤在內(nèi)的諸多大腦疾病上,,我們有望迎來全新的細(xì)胞療法,。