就在今天,CAR-T領(lǐng)域迎來了一項超級重磅的進展。來自日本山口大學免疫學系的玉田耕治(KojiTamada)教授成功開發(fā)出了新一代CAR-T。
同時,在多種實體瘤小鼠模型中,Tamada教授證實,全新CAR-T治療實體瘤的效果是目前常規(guī)CAR-T的至少4倍,對于那些常規(guī)CAR-T幾乎無效的實體瘤,新一代CAR-T也能實現(xiàn)腫瘤的完全消除。更重要地是,全新一代CAR-T還解決了常規(guī)CAR-T治療后易復發(fā)的難題。表現(xiàn)為,即使在新一代CAR-T消除實體瘤100天之后,再次接種
癌細胞,這些癌細胞也無法生長出腫瘤。這一發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《自然生物技術(shù)》雜志上[1]。
說到這里,大家肯定想知道,新一代CAR-T到底做了那些改變。
為此,我們需要簡單了解CAR-T。CAR-T的目標,無非就是通過改造普通T細胞,讓它具備更強地殺傷力,可以更精準有效地對抗腫瘤[2]。這就好比TonyStark把自己改裝成了鋼鐵俠,戰(zhàn)斗力突然暴增,面對大BOSS一點兒也不虛。
但是,大家也都知道,鋼鐵俠在對戰(zhàn)地球大BOSS的時候雖然可以得心應手,但是一旦碰到外星邪惡勢力,就無能為力了。這時候,只有呼叫自己的隊友,什么綠巨人,黑寡婦,美國隊長,雷神等等,才能維護地球和平。而這就是新一代CAR-T最主要的改變,從單純殺死癌細胞,轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢源钶d免疫調(diào)節(jié)分子召集機體免疫細胞共同作戰(zhàn)。
Tamada教授的課題組長期致力于CAR-T的改造和優(yōu)化,力圖將CAR-T運用到實體瘤上。
此前的研究表明,淋巴組織中的網(wǎng)狀成纖維細胞可以分泌趨化因子IL7以及CCL19,其中CCL19可以募集外周T細胞及樹突狀細胞進入淋巴組織,而IL7在促進T細胞增殖同時可以維持T細胞穩(wěn)定[3]。
這讓Tamada教授看到了希望。所以,Tamada教授所開發(fā)的全新一代CAR-T其實就是在常規(guī)CAR-T基礎(chǔ)上進行改造,使常規(guī)CAR-T可以表達IL7和CCL19兩種趨化因子。因此,新一代CAR-T也被命名為7×19CAR-T。
顯然,在Tamada教授看來,如果可以讓CAR-T表達IL7和CCL19,那么進入實體瘤中的新一代CAR-T就可以模仿淋巴組織中的網(wǎng)狀成纖維細胞,召集其他部位的免疫細胞進入腫瘤組織,共同對抗實體瘤。
當然,新一代CAR-T到底行不行,還是需要實驗數(shù)據(jù)來說話。
在體外實驗中,Tamada教授發(fā)現(xiàn),表達IL7和CCR19的新一代CAR-T,增殖能力是普通CAR-T的兩倍,而在井間遷移試驗中募集免疫細胞的能力是普通CAR-T的至少5倍。同時,IL7受體抑制劑可以完全消除新一代CAR-T被增強的增殖能力,而CCL19受體抑制劑同樣也可以完全消除新一代CAR-T的募集免疫細胞的能力。
這些實驗表明,新一代CAR-T的增殖能力以及募集免疫細胞的能力的確是由IL7和CCR19賦予的。
隨后,Tamada教授便開始測試新一代CAR-T在體內(nèi)的抗腫瘤活性。
首先是肥大細胞瘤小鼠模型。接受適量環(huán)磷酰胺預處理后的肥大細胞瘤小鼠分別接受常規(guī)CAR-T或新一代CAR-T治療。結(jié)果Tamada教授發(fā)現(xiàn),常規(guī)CAR-T只能稍微改善肥大細胞瘤小鼠的生存,而新一代CAR-T可以使所有實驗小鼠的腫瘤完全消除,同時在140天的觀察期內(nèi)沒有復發(fā)。
有趣的是,Tamada教授還證明了,單次
注射1×10^6個新一代CAR-T細胞,引發(fā)的抗腫瘤效果比注射4×10^6個常規(guī)CAR-T細胞還要好。也就是說,新一代CAR-T細胞的抗實體瘤效果是常規(guī)CAR-T的至少4倍。
之后,Tamada教授還在肺腺癌小鼠以及
胰腺癌小鼠模型中進行了實驗。發(fā)現(xiàn),雖然常規(guī)CAR-T對于肺腺癌基本無效,對于胰腺癌完全無效;但新一代CAR-T在肺腺癌小鼠體內(nèi)同樣實現(xiàn)了腫瘤組織的完全消除,并對胰腺癌小鼠體內(nèi)的腫瘤實現(xiàn)了長期抑制,顯著延長了小鼠的生存期。
同時,為了確定同時表達IL7和CCL19對于新一代CAR-T起效的必要性。Tamada教授分別建立了只表達IL7的CAR-T以及只表達CCR19的CAR-T,然后分別進行實驗。結(jié)果發(fā)現(xiàn),無論是7CAR-T還是19CAR-T,甚至二者1:1混合,都僅和普通CAR-T效果相當。這也意味著,IL7和CCR19的同時表達對于新一代CAR-T起效至關(guān)重要。
此外,通過活體小鼠成像以及組織活檢,Tamada教授發(fā)現(xiàn),新一代CAR-T而不是普通CAR-T,在注射后可以全部進入實體瘤內(nèi),并誘導大量的機體本身的T細胞以及樹突狀細胞進入實體瘤組織,共同發(fā)揮
抗癌作用。
最后,Tamada教授還發(fā)現(xiàn),接受新一代CAR-T治療的小鼠,其機體內(nèi)產(chǎn)生了大量的癌癥記憶T細胞,可以有效預防
癌癥復發(fā)。表現(xiàn)為,即使在使用新一代CAR-T100天后,再次接種癌細胞,也無法在小鼠體內(nèi)形成腫瘤。
總體而言,Tamada教授成功的開發(fā)了新一代CAR-T,可以有效對抗實體瘤。同時,這一研究也意味著,適當?shù)慕Y(jié)合CAR和免疫調(diào)節(jié)因子如IL17以及CCR19等等,可以有效增強CAR-T以及機體本身T細胞的抗實體瘤活性。
正如Tamada教授所說,“我們的研究表明,CAR-T細胞不僅可以直接發(fā)揮抗癌作用,也可以作為細胞載體,將免疫調(diào)節(jié)分子傳遞到腫瘤微環(huán)境,從而在體內(nèi)觸發(fā)、增強和維持抗腫瘤免疫反應。”目前,Tamada教授的團隊正在和NoiruimyunBiotech公司洽談臨床合作[4]。