综述:单核细胞会是开发实体瘤髓系细胞疗法的更优选择吗?

【字体: 时间:2025年03月16日 来源:Journal of Experimental & Clinical Cancer Research 11.4

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  在实体瘤治疗中,单核细胞疗法崭露头角,相比传统疗法优势明显,极具发展潜力。

  

单核细胞用于实体瘤治疗的研究进展

在癌症治疗领域,免疫疗法近年来取得了显著进展,尤其是基于 T 细胞和 NK 细胞的疗法,在血液肿瘤治疗中成果斐然。然而,这些疗法在实体瘤治疗方面却面临诸多挑战,如肿瘤靶向性差、效应细胞在肿瘤微环境(TME)中活性受限等。在此背景下,髓系细胞因其能自发归巢至肿瘤部位,成为开发实体瘤细胞疗法的新希望,而单核细胞作为髓系细胞的重要成员,正逐渐受到关注。

T & NK 细胞为基础的细胞疗法

以 T 细胞和 NK 细胞为基础的过继细胞疗法(ACTs)是癌症免疫治疗的重要手段。其中,嵌合抗原受体 T 细胞(CAR-T)疗法通过构建特殊受体识别肿瘤抗原,T 细胞受体(TCR)基因修饰的 T 细胞则可识别更广泛的肿瘤抗原,肿瘤浸润淋巴细胞(TILs)疗法依赖从肿瘤组织中分离和扩增 T 细胞。但这些疗法在实体瘤治疗中困难重重,肿瘤抗原的异质性导致抗原逃逸和脱靶毒性,肿瘤微环境的免疫抑制作用阻碍 T 细胞的招募、浸润和效应功能,还可能引发细胞因子释放综合征(CRS)和免疫效应细胞相关神经毒性综合征(ICANS)等严重不良反应,且治疗过程耗时久、成本高、患者个体差异大123
NK 细胞同样被用于免疫治疗开发,不过也面临着向实体瘤部位迁移和持续发挥效应不足的问题。黏膜相关恒定 T 细胞(MAIT)和不变自然杀伤 T 细胞(iNKT)也在探索用于癌症治疗,它们虽各有优势,但也存在局限性,如 MAIT 细胞在癌症中的具体作用尚待明确,iNKT 细胞在血液中频率极低。目前,多种基于 T/NK 细胞的疗法正处于临床试验阶段,科研人员也在积极探索新策略以克服现有挑战456

髓系细胞为基础的疗法

髓系细胞包括巨噬细胞、树突状细胞、单核细胞和粒细胞,它们受肿瘤和基质细胞释放的趋化因子吸引,大量聚集到肿瘤微环境。在肿瘤微环境中,髓系细胞与癌细胞和基质细胞相互作用,其功能状态可从促肿瘤转变为抗肿瘤,这种平衡影响着局部免疫抑制程度。利用髓系细胞的肿瘤归巢特性,科研人员开发了多种基于髓系细胞的疗法7
造血干细胞(HSCs)移植是常见的治疗手段,具有获取大量干细胞和成熟治疗程序的优势。在实体瘤治疗中,可通过修饰 HSCs 的髓系祖细胞,利用特定启动子实现治疗性生物分子在肿瘤部位的靶向递送。例如,使用 Tie2 启动子和基质金属蛋白酶 - 14(MMP14)启动子分别递送干扰素(IFN) - 和其他治疗分子,在小鼠模型中取得了一定效果,且相关临床试验也显示出该疗法的安全性和潜在疗效。但 HSCs 移植也存在问题,如治疗作用全身性分布可能导致潜在毒性,长期暴露于某些生物分子可能促进肿瘤进展,且并非适用于所有患者8910
中性粒细胞是血液中数量最多的免疫细胞,能高效归巢至肿瘤部位。基于此,科研人员设计了多种策略,将其作为药物载体实现肿瘤靶向递送,如负载化疗药物、声学敏化剂等。中性粒细胞还能穿越血脑屏障等物理屏障,为治疗脑和骨等部位的肿瘤带来希望。不过,中性粒细胞在体内清除纳米材料的问题限制了其应用,且其短寿命和对基因改造的抗性也给治疗带来挑战,目前相关研究多在动物模型中进行,临床研究有待开展111213
巨噬细胞作为细胞治疗的载体也在研究中。其肿瘤归巢和吞噬能力可通过多种调节和工程策略加以利用,如表达细胞因子、分泌细胞毒性剂或抑制免疫抑制基因等,还可负载纳米药物。嵌合抗原受体巨噬细胞(CAR - M)是目前最先进且有前景的工程巨噬细胞疗法,能介导肿瘤细胞吞噬、呈递抗原、激活其他免疫细胞,且很少引发严重的 CRS。不同代次的 CAR - M 在不断研发改进,如第一代促进吞噬,第二代增强抗原呈递和 T 细胞激活能力,第三代借助纳米生物技术和体内重编程提高抗肿瘤疗效。目前,针对 HER2 靶向的 CAR - M 疗法正在进行临床试验,初步结果显示其安全性良好,但巨噬细胞疗法在临床应用中仍面临一些挑战,如体外分化步骤复杂、细胞可塑性强、迁移能力有限和存在安全隐患等141516

单核细胞为基础的细胞疗法:优势与当前治疗应用

与巨噬细胞和造血祖细胞相比,单核细胞在细胞疗法中具有独特优势。单核细胞可通过白细胞分离术从外周血轻松获取,数量较多且起始群体相对均质,便于体外操作和标准化生产,其体外生长和分化时间短,能降低成本和污染风险。此外,单核细胞的迁移能力优于巨噬细胞,对趋化因子反应更强烈,具有更高的内在增殖潜力,有望在到达肿瘤部位后分化为肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)并发挥作用1718
在临床应用方面,已有研究探索了单核细胞联合 I 型和 II 型 IFN 治疗实体瘤。例如,一项针对卵巢癌和黑色素瘤的临床前研究发现,这种联合疗法具有强大的协同抗肿瘤活性,可促进巨噬细胞向抗肿瘤表型极化,诱导癌细胞凋亡。在一项针对铂耐药 / 难治性卵巢癌的 I 期临床试验中,该疗法显示出初步的抗肿瘤活性,且安全性良好,但也存在患者预处理严重和样本量有限的问题192021
CAR - 单核细胞(CAR - monocytes)是将 CAR 技术应用于单核细胞的创新疗法。CAR - 单核细胞利用单核细胞的肿瘤归巢和分化能力,可在肿瘤微环境中分化为巨噬细胞或树突状细胞,直接将 CAR - 疗法递送至肿瘤部位。相关研究表明,HER2 靶向的 CAR - 单核细胞在体外和小鼠模型中表现出良好的抗肿瘤效果,目前正在进行针对 HER2 过表达实体瘤的 I 期临床试验222324

单核细胞为何常被忽视

尽管单核细胞在实体瘤治疗中展现出潜力,但此前其在细胞疗法中的应用常被忽视。一方面,T 细胞疗法的早期成功掩盖了髓系细胞的治疗潜力;另一方面,单核细胞在体外操作存在诸多挑战,如体外培养时容易快速分化为巨噬细胞,导致操作时间窗口狭窄;注入体内后可能在非靶器官积累,引发不良副作用;从经过大量治疗的患者体内分离单核细胞难度较大,且其对基因转导的抗性较强,体外扩增能力有限252627
在体内,单核细胞存在异质性,进入肿瘤组织后可分化为巨噬细胞或树突状细胞,但其分化和功能受肿瘤微环境影响较大,难以可靠且一致地用于治疗。此外,单核细胞在肿瘤内的持续时间有限,治疗效果可能是短暂的,需要多次给药2829

结论

临床和临床前研究表明,T 和 NK 细胞疗法在实体瘤治疗中存在局限性,而髓系细胞疗法凭借其独特优势为实体瘤治疗带来了新方向。巨噬细胞疗法尤其是 CAR - M 疗法发展迅速,但也面临着制造复杂性和体内可塑性的挑战。单核细胞作为新兴的治疗选择,具有易于分离、迁移能力强等优势,基于单核细胞的疗法正迅速发展,未来将有更多临床试验验证其安全性和疗效。随着研究的深入,单核细胞有望成为实体瘤细胞治疗的重要力量,为癌症患者带来新的希望。

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