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識到,,它不是治療癌癥的萬靈藥。的確,,它在血液癌癥(如白血?。┑闹委熒嫌袠O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注,。這項研究里,一支跨國研究團隊開發(fā)出了一種技術,,能讓CAR-T細胞穿透血腦屏障,,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,。能夠對這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胞所利用,。這些癌細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細胞能夠進入大腦,,對神經細胞造成傷害,導致癥狀,。那這些免疫細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細胞,,并以極高的密度去浸潤大腦腫瘤?!北狙芯康耐ㄓ嵶髡?,貝勒醫(yī)學院的Nabil Ahmed教授說道。
結合之前的研究,,這支團隊推演出了T細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,幾類細胞黏附分子通過兩個步驟,,決定了T細胞能否進入大腦,。在第一步里,T細胞會微弱地結合血腦屏障內皮表面的ALCAM,,并稍作停留,。此時,第二步就顯得至關重要——ICAM-1與VCAM-1等分子會緊緊抓住T細胞,,讓它們穿越屏障,,進入大腦,。
▲本研究的圖示(圖片來源:《自然》)
而癌細胞果然利用了這個機制,逃避T細胞的攻擊,!盡管與癌癥相關聯(lián)的內皮細胞上同樣有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,也聰明不過經驗豐富的獵手,。知道了癌細胞的小伎倆,,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,,科學家們給T細胞進行了改造,,對其表面的CD6蛋白進行了修飾,后者正是與ALCAM結合的關鍵,。在改造之后,,T細胞與ALCAM的結合能力大大增強,彌補了黏附力不足的問題,。
“于是,,T細胞與癌癥相關內皮細胞的結合,就能從血液中捕獲T細胞,,讓它們穿透內皮,,浸潤到膠質母細胞瘤和髓母細胞瘤里?!盇hmed教授補充道,。
▲裝備了新武器的CAR-T細胞(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,。研究人員們設計了針對膠質母細胞瘤的CAR-T細胞,并做了多組小鼠實驗:其中一組的CAR-T細胞配備了新研發(fā)的穿透血腦屏障的技術,,另一組里,,CAR-T細胞則沒有裝備新式武器,。結果可想而知。在對照組里,,CAR-T細胞的療效和過去的研究結果一致,,不容樂觀;而裝備了新技術的CAR-T細胞,,顯著延長了小鼠的生存期,。
這項令人振奮的結果,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,,在包括腦瘤在內的諸多大腦疾病上,我們有望迎來全新的細胞療法,。