華人學(xué)子PNAS：癌癥免疫療法新策略

華人學(xué)子PNAS：癌癥免疫療法新策略

2016年08月25日訊 癌已被證明是個(gè)狡猾的敵人，在某種程度上是因?yàn)椋┘?xì)胞能夠如此有效地“蠱惑”免疫系統(tǒng)，以至于能夠消滅它們。

近年來(lái)，通過(guò)激活人體自身免疫系統(tǒng)來(lái)消滅腫瘤的癌癥療法，已經(jīng)提高了對(duì)抗某些癌癥的幾率，包括以前無(wú)法治愈的皮膚癌。但是免疫療法目前只能激活免疫系統(tǒng)的一支部隊(duì)--適應(yīng)性免疫系統(tǒng)的，而且并不是那么有效。

斯坦福大學(xué)的化學(xué)教授Carolyn Bertozzi表明，除去乳腺癌細(xì)胞周?chē)哪承┨?，可以召集免疫系統(tǒng)的另一支部隊(duì)--先天免疫系統(tǒng)。該方法發(fā)表于8月22日的《PNAS》，大大提高了乳腺癌藥物在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)皿中的有效性，從而為對(duì)抗癌癥開(kāi)辟了一條新的途徑。

Bertozzi說(shuō)：“這是免疫療法的一個(gè)新思路?！彼J(rèn)為這是第一次有治療方法涉及癌細(xì)胞周?chē)奶?，稱為多糖-蛋白質(zhì)復(fù)合物（glycocalyx）。

她說(shuō)：“這個(gè)領(lǐng)域的研究人員開(kāi)始明白，你需要影響許多不同的節(jié)點(diǎn)，才能得到一個(gè)更強(qiáng)大的抗腫瘤免疫反應(yīng)，多糖-蛋白質(zhì)復(fù)合物似乎是其中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)。”

科學(xué)家們?cè)缇椭?，如果某些糖是存在于一個(gè)腫瘤上，腫瘤就不能很好地響應(yīng)治療。但是沒(méi)人知道這個(gè)糖做了什么，從某種程度上是因?yàn)?，只有少?shù)的實(shí)驗(yàn)室研究這種多糖-蛋白質(zhì)復(fù)合物。

在這些實(shí)驗(yàn)室已有越來(lái)越多的證據(jù)表明，一小部分糖--稱為唾液酸，可作為先天免疫系統(tǒng)的一個(gè)信號(hào)，忽略形跡可疑的腫瘤。Bertozzi認(rèn)為，去除這些糖，也許先天免疫細(xì)胞會(huì)更容易識(shí)別和攻擊癌細(xì)胞。

Bertozzi和她的團(tuán)隊(duì)，在實(shí)驗(yàn)室里培養(yǎng)的乳腺癌細(xì)胞，在其表面上有不同量的HER2蛋白。這是一個(gè)眾所周知的蛋白質(zhì)，目前存在于大約四分之三的乳腺癌上。如何乳腺癌患者的腫瘤上有著高水平的該蛋白質(zhì)，一般接受稱為Herceptin的治療，這是一種抗體可結(jié)合HER2，并標(biāo)記腫瘤細(xì)胞，以通過(guò)先天免疫細(xì)胞殺傷腫瘤細(xì)胞，如自然殺傷（NK）細(xì)胞和巨噬細(xì)胞。

但Herceptin并不總是起作用，尤其是在具有較少HER2的腫瘤中，如果唾液酸存在于癌細(xì)胞的表面，那就可能不那么有效。Bertozzi和她的團(tuán)隊(duì)使用他們?cè)谝郧肮ぷ髦醒邪l(fā)的化學(xué)工具，將本質(zhì)上是化學(xué)“割草機(jī)”的東西依附到赫賽汀抗體上。一旦藥物結(jié)合癌細(xì)胞上的HER2分子，這個(gè)化學(xué)“割草機(jī)”就切下鄰近的唾液酸。

隨著這些糖不見(jiàn)了，Herceptin變得更容易激活NK細(xì)胞來(lái)殺死癌細(xì)胞，尤其是當(dāng)細(xì)胞有較低水平的HER2和更高水平的糖時(shí)。這一切都發(fā)生在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)皿里，但是Bertozzi希望，這種策略的一個(gè)版本可能對(duì)人類起效。

Bertozzi說(shuō)，癌癥免疫療法的關(guān)鍵問(wèn)題是，存在于腫瘤上的信號(hào)的規(guī)模變化，其中一些告訴免疫細(xì)胞攻擊，而其他的則告訴免疫細(xì)胞視而不見(jiàn)。

Bertozzi說(shuō)：“現(xiàn)在世界上所有的免疫治療，是把免疫系統(tǒng)作為計(jì)算的加減號(hào)。如果你想傾斜的規(guī)模向著免疫激活，你可以增加或移除抑制劑，或兩者兼有?！碑?dāng)前市場(chǎng)上的免疫療法是通過(guò)阻斷一個(gè)由適應(yīng)性免疫系統(tǒng)識(shí)別的抑制信號(hào)，而發(fā)揮作用。

Bertozzi的方法提供了另一種有利于攻擊的方法，這一次是針對(duì)先天免疫系統(tǒng)。她說(shuō)，這項(xiàng)研究只是顯示了它是如何工作的，但她的除糖“剪草機(jī)”可以用于各種類型的細(xì)胞，不只是那些表達(dá)HER2的細(xì)胞。

Bertozzi說(shuō)：“絕大多數(shù)情況下，你需要得到適應(yīng)性免疫力和先天免疫力的一個(gè)組分，以獲得更強(qiáng)勁的反應(yīng)來(lái)對(duì)抗傳染病病原體，如在接種疫苗?！盉ertozzi說(shuō)，該方法還強(qiáng)調(diào)，關(guān)注不被人重視的多糖復(fù)合物，是很重要的。

Bertozzi說(shuō)：“事實(shí)上，人們不了解多糖-蛋白質(zhì)復(fù)合物對(duì)這種相互作用的貢獻(xiàn)，就意味著錯(cuò)失良機(jī)。我認(rèn)為這項(xiàng)工作可能會(huì)扭轉(zhuǎn)這種局面?！?/p>

耶魯大學(xué)發(fā)布新型免疫療法結(jié)果，有望為癌癥治療帶來(lái)新突破

近年來(lái)，通過(guò)人體自身免疫系統(tǒng)抵抗腫瘤的免疫療法為腫瘤治療的發(fā)展拓展了更多可能性。相對(duì)于手術(shù)、放療、化療等治療方式，免疫療法的副作用相對(duì)較小，也對(duì)一些其他療法不起作用的情況有不錯(cuò)的療效。但由于目前的免疫療法主要包括 免疫檢查點(diǎn)單克隆抗體治療、過(guò)繼性免疫細(xì)胞治療、人重組細(xì)胞因子（非特異性免疫療法）、溶瘤病毒療法和腫瘤疫苗治療 幾個(gè)方面，然而這些療法在臨床應(yīng)用上仍然面臨各種限制，并非萬(wàn)無(wú)一失，腫瘤細(xì)胞仍然有逃脫免疫細(xì)胞“檢查”的可能性，因此急需開(kāi)發(fā)新類型的腫瘤免疫療法。

近期，耶魯大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)將其關(guān)于治療腫瘤的一項(xiàng)新的免疫療法結(jié)果發(fā)布于《Nature Immunology》期刊上。這篇名為“Multiplexed activation of endogenous genes by CRISPRa elicits potent antitumor immunity”的文章中所展現(xiàn)的結(jié)果表明，基于CRISPR激活（CRISPRa）平臺(tái)的多重激活內(nèi)源基因免疫療法（MAEGI，Multiplex Activation of Endogenous Genes as Immunotherapy）可靶向特定類型的癌細(xì)胞并激活相關(guān)基因表達(dá)，通過(guò)精確定位、標(biāo)記并放大信號(hào)，使免疫系統(tǒng)攻擊標(biāo)記的癌細(xì)胞，可有效殺傷或消除小鼠體內(nèi)多種類型的腫瘤。這種治療方式通過(guò)改變腫瘤微環(huán)境，并以增強(qiáng)T細(xì)胞浸潤(rùn)和抗腫瘤免疫為特征。多路內(nèi)源性基因激活是一種多用途的、高度可伸縮的策略，以引發(fā)針對(duì)腫瘤的有效免疫反應(yīng)，有別于所有的腫瘤療法。這項(xiàng)研究有望幫助人類的免疫系統(tǒng)識(shí)別、攻擊并殺死癌細(xì)胞。

首先，研究人員用腺相關(guān)病毒來(lái)遞送CRISPRa文庫(kù)到腫瘤內(nèi)部并精準(zhǔn)靶向腫瘤的突變基因。研究表明通過(guò)CRISPRa慢病毒載體轉(zhuǎn)染三陰性乳腺癌（TNBC）細(xì)胞E0771?，使得細(xì)胞同時(shí)表達(dá)dCas9-VP64和MS2-p65-HSF1，并進(jìn)而利用磷酸甘油酸脂激酶PGK基因的啟動(dòng)子激活OVA蛋白的表達(dá)從而得到E0071-OVA穩(wěn)轉(zhuǎn)細(xì)胞系，并與分離出來(lái)的經(jīng)OVA體內(nèi)活化的CD8+?T細(xì)胞進(jìn)行共培養(yǎng)，來(lái)評(píng)估此腫瘤免疫療法的有效性。TAAs(腫瘤相關(guān)抗原)低表達(dá)的腫瘤細(xì)胞經(jīng)CRISPRa激活后可在細(xì)胞膜表面高表達(dá)TAAs，并被免疫系統(tǒng)的CD8+?T細(xì)胞識(shí)別和殺傷。

在上述的模式研究模型的基礎(chǔ)上，研究人員將MAEGI療法拓展到了小鼠身上，并借助AAV-CRISPR體系遞送sgRNA文庫(kù)到C57BL/6J小鼠的TNBC腫瘤內(nèi)部，結(jié)果發(fā)現(xiàn)相比PBS處理組和空載質(zhì)粒組，導(dǎo)入AAV-g-MAEGI小鼠的腫瘤生長(zhǎng)受到了顯著的抑制，于此同時(shí)ELISA實(shí)驗(yàn)也證明AAV-g-MAEGI組小鼠有著更多IFNγ的產(chǎn)生和更多數(shù)目的活性CD8+?T細(xì)胞。以上結(jié)果也表明，通過(guò)MAEGI療法，小鼠體內(nèi)的抗腫瘤免疫活性得到了顯著增強(qiáng)。

最后，研究者借助單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)，在細(xì)胞水平進(jìn)一步驗(yàn)證了活化的免疫細(xì)胞群的組成，發(fā)現(xiàn)C57BL/6J乳腺癌小鼠在經(jīng)過(guò)不同劑量的AAV-MAEGI治療后，高劑量組的小鼠體內(nèi)有著更高比例的CD4+和CD8+活性細(xì)胞，顯示了MAEGI療法可通過(guò)增強(qiáng)免疫反應(yīng)來(lái)達(dá)到消除腫瘤的目的。

綜上所述，研究者證明了通過(guò)CRISPRa直接激活內(nèi)源性突變基因可以放大腫瘤細(xì)胞的“非自身”信號(hào)，從而誘導(dǎo)強(qiáng)大的抗腫瘤適應(yīng)性免疫。各種形式的MAEGI，包括AAV-g-MAEGI和AAV-p-MAEGI，以及任何內(nèi)源性基因激活治療的未來(lái)衍生物，提供了一種正交模態(tài)的腫瘤免疫治療模式，即作為單一藥物或與其他治療模式協(xié)同使用。在進(jìn)入I期臨床試驗(yàn)之前，MAEGI的未來(lái)臨床轉(zhuǎn)化還需要排除過(guò)表達(dá)的潛在有害基因，優(yōu)化成分和設(shè)計(jì)，在動(dòng)物模型中評(píng)估毒性，以及開(kāi)發(fā)成藥的探究性研究。

抗癌英雄免疫細(xì)胞

美國(guó)生物學(xué)家喬治戴利曾說(shuō)：如果20世紀(jì)是藥物治療時(shí)代，那么21世紀(jì)就是細(xì)胞治療的時(shí)代。在精準(zhǔn)定位和識(shí)別癌細(xì)胞相關(guān)抗原的基礎(chǔ)上，人體的免疫系統(tǒng)會(huì)開(kāi)始攻擊標(biāo)記的癌細(xì)胞，其中殺傷性的免疫細(xì)胞作為尖兵構(gòu)成了抗腫瘤免疫系統(tǒng)的核心力量，因此免疫細(xì)胞是抗癌戰(zhàn)役中真正的英雄。正常人體每天都將產(chǎn)生上百個(gè)癌變細(xì)胞，但它們?cè)谛纬赡[瘤病灶前就基本被免疫細(xì)胞消滅了。所以優(yōu)質(zhì)的免疫系統(tǒng)是人體自身最好的醫(yī)生。過(guò)繼性免疫治療（Adoptive Cell Transfer Therapy, ACT），是指從腫瘤患者體內(nèi)分離免疫活性細(xì)胞，在體外進(jìn)行擴(kuò)增和功能鑒定，然后向患者回輸，從而達(dá)到直接殺傷腫瘤或激發(fā)機(jī)體的免疫應(yīng)答殺傷腫瘤細(xì)胞的目的。過(guò)繼性免疫細(xì)胞治療主要包括TIL、LAK、CIK、DC、NK、TCR-T、CAR-T等幾大類。其中CIK（cytokine-induced killer），又稱為多種細(xì)胞因子誘導(dǎo)的殺傷細(xì)胞，由于該種細(xì)胞同時(shí)表達(dá)CD3+和CD56+兩種膜蛋白分子，故又被稱為NK細(xì)胞樣T淋巴細(xì)胞，兼具有T淋巴細(xì)胞強(qiáng)大的抗瘤活性和NK細(xì)胞的非MHC限制性殺瘤優(yōu)點(diǎn)。因此， 應(yīng)用 CIK細(xì)胞被認(rèn) 為是新一代抗腫瘤過(guò)繼細(xì)胞免疫治療的首選方案 。

CIK細(xì)胞中的效應(yīng)細(xì)胞CD3+CD56+細(xì)胞在正常人外周血中極其罕見(jiàn)，僅1%～5%，在體外經(jīng)多因子培養(yǎng)28～30天，CD3+CD56+細(xì)胞迅速增多，較培養(yǎng)前升幅可達(dá)1000倍以上，進(jìn)而再回輸?shù)襟w內(nèi)，發(fā)揮響應(yīng)的功能活性，CIK的活性主要有以下幾方面：

(1) CIK細(xì)胞增殖速度快，抗腫瘤活性細(xì)胞可大量增殖，且細(xì)胞活性也大大增強(qiáng)。(2) CIK細(xì)胞具有識(shí)別腫瘤的機(jī)制，對(duì)正常的細(xì)胞無(wú)毒性作用。(3) 殺瘤譜廣，可用于白血病、淋巴瘤、肺癌、胃癌、腸癌等多種腫瘤的治療，對(duì)多重耐藥腫瘤細(xì)胞同樣敏感。(4) 是典型的個(gè)性化生物治療模式。將這類細(xì)胞回輸后，還能使機(jī)體免疫能力提高，產(chǎn)生特異的抗病毒作用，從而對(duì)腫瘤治療施以雙重的作用。(5) 由于CIK細(xì)胞是活化的自體細(xì)胞，用起來(lái)非常安全。

然而免疫細(xì)胞也有質(zhì)量之分，隨著年齡的增長(zhǎng)，人體的免疫細(xì)胞也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，其細(xì)胞活力及數(shù)量會(huì)隨著年齡的增加而減弱。例如，人在40-50歲時(shí)，免疫細(xì)胞的功能（活力和數(shù)量）就僅為身體巔峰時(shí)期的1/2。這在一定概率上增加了人體的患病（如腫瘤等疾?。╋L(fēng)險(xiǎn)。為避免這一問(wèn)題，尖端生物科技的細(xì)胞存儲(chǔ)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，這種技術(shù)可以將細(xì)胞存儲(chǔ)一定的時(shí)期，保證其功能和活性不受因時(shí)間推移產(chǎn)生明顯的影響。如果能將人體年輕時(shí)的優(yōu)質(zhì)免疫細(xì)胞進(jìn)行存儲(chǔ)，在需要時(shí)提取使用，無(wú)疑對(duì)于抗感染、抗腫瘤及提高自身免疫力等方面都有很大的幫助。

免疫細(xì)胞存儲(chǔ)—您的“健康種子”

免疫細(xì)胞存儲(chǔ)是指利用先進(jìn)的生物技術(shù)，從人體血液中分離并富集一定數(shù)量的免疫細(xì)胞，結(jié)合細(xì)胞的生物物理因素，將免疫細(xì)胞保存在-196℃的低溫條件下，從而維持免疫細(xì)胞的多樣性與高活性潛能，使細(xì)胞處于休眠狀態(tài)，待需要時(shí)再進(jìn)行復(fù)蘇和擴(kuò)增，用于精準(zhǔn)細(xì)胞治療和美容抗衰老等領(lǐng)域。具體來(lái)說(shuō)就是利用特定的細(xì)胞凍存基質(zhì)，這些基質(zhì)通常含有冷凍保護(hù)劑DMSO或者甘油以及血清組分，并通過(guò)緩慢的梯度降溫歷經(jīng)4℃、-20℃、-80℃并最終達(dá)到-196℃，也可通過(guò)商業(yè)化的細(xì)胞凍存盒將細(xì)胞直接放入-80℃并進(jìn)而放入液氮中。細(xì)胞復(fù)蘇則強(qiáng)調(diào)的是快速，即將液氮中的細(xì)胞直接放入37℃進(jìn)行水浴，快速升溫減少細(xì)胞復(fù)蘇過(guò)程中冰晶等融化帶來(lái)的傷害，通過(guò)慢凍存快復(fù)蘇可以最大程度的減少細(xì)胞的受損程度，維持細(xì)胞的高活性。

細(xì)胞存儲(chǔ)的目的是為了將來(lái)使用，無(wú)論是防病、治病還是抗衰老，都對(duì)存儲(chǔ)細(xì)胞的機(jī)構(gòu)的科研能力和存儲(chǔ)能力有很高的要求。在國(guó)內(nèi)相關(guān)的企業(yè)中，吉濤健康與中國(guó)科學(xué)院在近日簽署了免疫細(xì)胞科研戰(zhàn)略合作協(xié)議。雄厚的科研實(shí)力和專業(yè)的市場(chǎng)化管理，讓雙方的合作在細(xì)胞存儲(chǔ)、制備及科研轉(zhuǎn)化等方面形成了四位一體的細(xì)胞全流程服務(wù)鏈條。中國(guó)科學(xué)院種子庫(kù)凍存細(xì)胞的服務(wù)更為吉濤生物的用戶打造了多點(diǎn)備災(zāi)的保險(xiǎn)柜，可為用戶終身存儲(chǔ)細(xì)胞。

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