工程化免疫細胞靶向廣泛的小鼠兒科實體瘤

根據(jù)斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院的一項新研究，用于攻擊兒童癌癥的免疫細胞可以根除小鼠體內(nèi)不同類型的兒童腫瘤。

這項研究將于1月17日在線發(fā)表在《臨床癌癥研究》上，證明這些工程細胞可以靶向各種類型的小兒實體瘤，包括腦腫瘤。患有這些腫瘤的兒童非常需要更好的治療，尤其是當傳統(tǒng)治療失敗時。

這項新研究的主要作者、斯坦福大學(xué)兒科講師Robbie Majzner博士說：“復(fù)發(fā)腦腫瘤或?qū)嶓w瘤或轉(zhuǎn)移性疾病兒童的預(yù)后通常令人沮喪。“我們很興奮。我們有一種潛在的治療方法，這代表了一種治療這些孩子的新方法?！边@項研究的資深作者是Crystal Mackall，醫(yī)學(xué)博士，Ernest和Amelia Gallo家族教授以及兒科和醫(yī)學(xué)教授。

Majzner指出，有效的成人癌癥免疫療法并不總能成功對抗兒童癌癥。一種叫做檢查點抑制的方法針對大多數(shù)兒童癌癥中的限制性基因突變。

另一種使用嵌合抗原受體T細胞或CAR-T細胞的免疫療法是治療一種復(fù)發(fā)性兒童白血病的基礎(chǔ)。白血病是一種血液學(xué)癌癥。這種療法，tisagenlecleucel(商品名Kymriah)，利用合成生物學(xué)制造免疫細胞，免疫細胞與白血病細胞上發(fā)現(xiàn)的表面標記發(fā)生反應(yīng)。

CAR-T用于兒童實體瘤

Majzner和他的同事決定嘗試制造CAR-T細胞，用于兒童腦腫瘤和實體瘤，包括骨骼和肌肉中的腫瘤。這些癌癥與白血病沒有相同的表面標記，因此科學(xué)家的第一步是找到工程免疫細胞可以靶向的另一種標記。

Majzner說：“你需要在腫瘤細胞上有大量的靶點，你可能需要把靶點放在腫瘤的每一個細胞上。理想的表面標記不應(yīng)在健康組織中高度表達，以防止工程免疫細胞攻擊正常組織。

研究人員篩選了388個兒童腫瘤樣本，并表達了一個名為B7-H3的表面標記。先前的研究表明，這可能是一個很好的候選人。84%的樣本中發(fā)現(xiàn)了B7-H3，70%的樣本中發(fā)現(xiàn)了高水平。許多類型的兒童癌癥表達高水平的B7-H3，包括尤因氏肉瘤(骨)、橫紋肌肉瘤(肌肉)、腎母細胞瘤(腎)、神經(jīng)母細胞瘤(神經(jīng)細胞)和神經(jīng)母細胞瘤(腦)。

Majzner說，相同的標記物存在于如此多的腫瘤類型中，這一事實增加了它可以作為商業(yè)上可行的治療基礎(chǔ)的可能性。每一個腫瘤都相當罕見，每年美國各地都有數(shù)百名兒童受到影響，但他們共同組成了一個更大的患者群體。

腫瘤消失了

然后，科學(xué)家開發(fā)了六種針對B7-H3的CAR-T細胞，并在培養(yǎng)皿中進行了測試。性能最好的B7-H3 CAR-T細胞類型用于進一步研究。

研究人員測試了B7-H3 CAR-T細胞對幾種兒童癌癥的異種移植模型，其中人類腫瘤被植入小鼠體內(nèi)。在患有骨肉瘤或尤因氏肉瘤的小鼠中——兩種骨腫瘤——B7-H3 CAR-T細胞根除腫瘤。治療小鼠的壽命明顯長于對照動物。

“腫瘤就這么消失了，”馬茲納說?！斑@很一致。它發(fā)生在所有老鼠身上，這很令人興奮?！?

一組患有骨肉瘤的小鼠接受手術(shù)切除其最初的腫瘤，然后接受B7-H3 CAR-T細胞，以測試這些細胞是否能夠治療已經(jīng)擴散到肺部的癌細胞。同樣，CAR-T細胞也發(fā)揮作用；治療組小鼠的壽命明顯長于對照組。

研究人員還測試了B7-H3 CAR-T細胞，這些細胞被植入患有神經(jīng)母細胞瘤的兒童腦瘤小鼠體內(nèi)。CAR-T細胞被注入血液，可以穿越血腦屏障，根除腫瘤。

研究人員已經(jīng)表明，B7-H3 CAR-T細胞不會攻擊表達低水平B7-H3的細胞，這是一個令人欣慰的發(fā)現(xiàn)，因為一些健康細胞產(chǎn)生低水平的標記。

“我們希望腫瘤組織和正常組織之間可能存在B7-H3水平的治療窗口，”Majzner說?！罢业酱鸢傅奈ㄒ环椒ㄊ窃谂R床試驗中測試我們的新CAR-T細胞?！?

臨床試驗計劃

該團隊正計劃對成年腦腫瘤患者的B7-H3 CAR-T細胞進行一系列1期臨床試驗。B7-H3不在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的健康組織中表達，這使得它成為人體試驗的良好起點。

Majzner指出，有一種風(fēng)險是，一些沒有B7-H3的罕見癌細胞在治療后會留下，這可能導(dǎo)致復(fù)發(fā)。他說：“我們已經(jīng)制造了組合CAR細胞，它結(jié)合了多個靶點，并針對未來的臨床試驗進行了優(yōu)化。

這項研究的其他斯坦福作者是博士后學(xué)者，醫(yī)學(xué)博士Johanna Theruvath和醫(yī)學(xué)博士Sabine Heitzeneder醫(yī)學(xué)博士-博士生克里斯托弗芒特；生命科學(xué)研究者斯凱勒立達伯格和徐鵬；研究生邁爾斯林德和盧埃拉巴尼耶；高級研究科學(xué)家埃琳娜索蒂

llo，博士;前高級研究員Siddhartha Mitra博士;Ravindra Majeti，醫(yī)學(xué)博士，醫(yī)學(xué)教授;和Michelle Monje，醫(yī)學(xué)博士，博士，神經(jīng)學(xué)副教授。

Majzner是斯坦福癌癥研究所的成員。Majeti，Monje和Mackall是斯坦福生物X，斯坦福母嬰健康研究所和斯坦福癌癥研究所的成員。Majeti和Monje也是斯坦福干細胞生物學(xué)和再生醫(yī)學(xué)研究所的成員，Monje是斯坦福大學(xué)吳仔神經(jīng)科學(xué)研究所的成員。Mackall是斯坦福大學(xué)帕克癌癥免疫治療研究所的主任，也是斯坦福癌癥細胞治療中心的創(chuàng)始主任。

科羅拉多大學(xué)丹佛分校，國立癌癥研究所，弗吉尼亞大學(xué)，華盛頓大學(xué)，匹茲堡大學(xué)，不列顛哥倫比亞大學(xué)，不列顛哥倫比亞省癌癥研究中心，不列顛哥倫比亞省癌癥機構(gòu)，MacroGenics Inc的研究人員費城兒童醫(yī)院和賓夕法尼亞大學(xué)也為這項研究做出了貢獻。

Mackall和其他機構(gòu)的一些共同作者持有關(guān)于B7-H3 CAR-T細胞用于癌癥免疫療法以及抗B7-H3抗體和單鏈可變片段的專利。Mackall是Lyell Immunopharma的創(chuàng)始人并持有其股權(quán)。

該研究由國家癌癥研究所，肉瘤研究合作研究聯(lián)盟，車輪現(xiàn)代希望，圣巴爾德里克基金會和Stand Up 2 Cancer資助。

斯坦福大學(xué)的兒科和醫(yī)學(xué)系也支持這項工作。