CAR-T细胞疗法内在运作机制新解

妙佑医疗国际(Mayo Clinic) 旗下研究人员对嵌合抗原受体-T细胞疗法(CAR-T细胞疗法)进行了新型态生物改造,以追踪细胞抗癌历程并预测毒性副作用。妙佑医疗国际的这一突破性成果已发表在《癌症免疫学研究》(Cancer Immunology Research)杂志上,并可能解开CAR-T细胞疗法是如何启动以击破实体肿瘤的谜团。

“通过这项新技术,我们可以对注入患者体内的CAR-T细胞进行成像,并研究它们的运作历程,”该文章首席作者、妙佑医疗国际血液学家和研究员Saad Kenderian内外全科医学士说道。“如此一来,我们就能够探讨哪些策略可以促进CAR-T细胞向肿瘤细胞转运并渗透其中,从而提高杀死肿瘤的能力。”

研究介绍

妙佑医疗国际的研究人员对CAR-T细胞进行了改造使之可表达钠碘转运体蛋白,通过正电子发射计算机断层显像(PET)扫描可对临床前模型中的这一蛋白进行成像。研究人员实时监测,精确追踪CAR-T细胞的增殖和对癌症靶标的击破过程。这项新型成像技术为CAR-T细胞疗法在多种疾病中的应用策略奠定了基础。

Kenderian博士表示:“到目前为止,我们还没有找到一个可临床应用的成像平台来监测细胞增殖以及向肿瘤部位的转运。通过PET扫描成像,我们可以勾画CAR-T细胞在小鼠模型体内的迁移轨迹并确定细胞数量上升期及产生副作用的时机。掌握了这一新理解,将可能把CAR-T细胞疗法的应用范围扩展至更多癌症,从而造福更多患者。”

新型再生免疫疗法

免疫疗法能触发人体对细菌、病毒和包括癌症等各种疾病的防御机制。CAR-T细胞疗法是一种新型再生免疫疗法,通过对细胞进行基因改造来掌控人体免疫系统,赋能细胞履行搜索并杀死癌细胞的使命。合成后的细胞即成为活体药物,在体内四处活动,不断刺激免疫系统对疾病发起攻击。

CAR-T细胞疗法对血癌的疗效颇有前景,美国食品和药物管理局已批准将其用于淋巴瘤和白血病治疗,不久前还将多发性骨髓瘤患者纳入治疗范围。然而,CAR-T细胞疗法的自身障碍还有待克服,一个是其具有严重副作用,另一个则是其如何在实体肿瘤中发挥效用仍有待理解。

妙佑医疗国际再生医学中心(Center for Regenerative Medicine)个体化医学中心(Center for Individualized Medicine)一直走在相关研究和实践的前沿,致力于扩展再生免疫疗法选项以适用于更多癌症类型,甚至可用于治疗神经和自身免疫性疾病。

据Kenderian医生透露,“在相关临床试验中,CAR-T细胞疗法在某几种血癌患者中展示了前所未有的疗效,这些血癌类型包括B细胞急性淋巴细胞性白血病、B细胞非霍奇金淋巴瘤、B细胞慢性淋巴细胞性白血病和多发性骨髓瘤。然而,CAR-T细胞在实体肿瘤中的活性极小,并且会产生危及生命的毒性,导致这一疗法的广泛应用受到限制。”

细胞因子释放综合征是CAR-T细胞疗法疗等免疫疗法的潜在副作用,危害重大。它可能引起多种严重反应,包括恶心、心跳加速、低血压、呼吸困难,在某些情况下甚至致命。

虽然CAR-T细胞成像这一新发现或可同样克服血癌之外的其他恶性肿瘤的毒性副作用并优化疗效,但这些结果还需要通过进一步研究来验证。下一步计划是在CAR-T细胞的I期临床试验中测试这个成像平台,以监测细胞在患者体内的迁移和增殖,从而了解细胞失效的原因。

妙佑医疗国际旗下的血液学研究员Reona Sakemura医学博士/哲学博士为本研究的首席作者。本研究与Stephen Russell医学博士/哲学博士Kah Whye Peng博士合作进行,这两位博士开发并研究了钠碘转运体蛋白在使用溶瘤病毒和基因治疗的临床试验中的应用。

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