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研究人员针对 NF1/SWN 相关神经鞘瘤治疗难题,开展 CAR-T 细胞疗法研究,发现 HER1 可作靶点,基因编辑可增效。
《靶向 HER1 的 CAR-T 细胞疗法:NF1/SWN 相关神经鞘瘤治疗新希望》
在人体这个复杂而精妙的 “小宇宙” 里,神经系统就如同一张庞大且精细的网络,掌控着身体的各种活动和感知。然而,有一种疾病却悄然威胁着这张网络的正常运行,它就是神经纤维瘤病 1 型(NF1)和神经鞘瘤病(SWN)。这两种疾病虽然病因不同,但都像隐藏在神经系统中的 “捣蛋鬼”,会导致多个良性神经鞘瘤在颅神经或周围神经上 “安营扎寨”。这些肿瘤不仅让患者痛苦不堪,还因为它们与神经紧密相连,手术切除后极易复发,给临床治疗带来了极大的挑战。
目前,针对 NF1/SWN 相关神经鞘瘤的治疗手段十分有限。尽管 selumetinib 的出现为 NF1 相关丛状神经纤维瘤的治疗带来了一丝曙光,但对于大多数神经鞘瘤而言,有效的治疗方法依旧是 “镜中花、水中月”。在这样的困境下,免疫治疗的兴起让科研人员看到了新的希望。于是,来自中国科学院动物研究所、首都医科大学宣武医院等机构的研究人员 Na Tang、Lei Cheng 等人,决心探索嵌合抗原受体 T 细胞(CAR-T)疗法在 NF1/SWN 相关神经鞘瘤治疗中的可行性,相关研究成果发表在《Acta Neuropathologica Communications》杂志上。
研究人员开展此项研究时,用到了多个关键技术方法。首先是样本检测技术,从 85 例患者中收集肿瘤样本,通过基因测序明确患者的基因变异情况;利用免疫组织化学(IHC)染色,检测样本中多种抗原和抑制因子的表达。其次是细胞实验技术,构建并培养多种细胞系,如用于实验的多种肿瘤细胞系和正常细胞系;分离和培养原发性肿瘤细胞,并诱导其形成肿瘤球;制备针对 HER1 的 CAR-T 细胞,同时利用 CRISPR/Cas9 技术对部分 CAR-T 细胞进行基因编辑。最后通过多种细胞实验,如基于荧光素酶的细胞溶解试验、实时细胞分析(RTCA) - 基于细胞溶解试验等,评估 CAR-T 细胞的抗肿瘤效果。
下面来看看具体的研究结果:
- 确定 HER1 为治疗靶点:研究人员收集了 85 例良性 NF1/SWN 相关神经鞘瘤样本,分析其中 6 种抗原的表达情况。结果发现,HER1 在大多数样本中呈现中高水平表达,所有样本无一例外。此外,除 3 个样本外,其余样本的 CD171 也有显著表达。这表明 HER1 有望成为 CAR-T 细胞疗法的理想靶点,CD171 也有作为潜在治疗靶点的可能。
- 抗 HER1 CAR-T 细胞有效消除肿瘤细胞:基于 HER1 的广泛表达,研究人员设计了 3 种抗 HER1 的 CAR-T 细胞(806、E2 和 NEC)。实验显示,这 3 种 CAR-T 细胞都能有效清除 NF1/SWN 肿瘤细胞系,其中 806 CAR-T 细胞表现最为突出,在较低的效应细胞与靶细胞(E:T)比例下仍有强大的溶瘤活性。在对原发性肿瘤细胞的实验中,806 CAR-T 细胞同样展现出最佳的细胞溶解效果。而且,806 CAR-T 细胞对 HER1 阳性肿瘤细胞具有高度特异性,对正常细胞无明显细胞毒性,安全性良好。
- 肿瘤样本中 TGF-β1 和 PD-L1 高表达:研究人员分析了 85 例样本中 TGF-β1 和 PD-L1 这两种抑制因子的表达情况,发现除 3 个 NF1 样本外,其余样本中这两种因子均呈现中高水平表达。在细胞实验中,sNF96.2 细胞培养基中 TGF-β1 浓度较高,原发性肿瘤细胞中部分样本的 TGF-β1 释放量也较高,同时多数肿瘤细胞 PD-L1 呈阳性。进一步实验表明,阻断 TGF-β1 和 / 或 PD - 1/PD-L1 信号通路可增强抗 HER1 CAR-T 细胞的功能,其中阻断 TGF-β1 信号通路对 CAR-T 细胞活性的提升更为显著。
- 基因编辑增强 CAR-T 细胞疗效:研究人员利用 CRISPR/Cas9 技术敲除 806 CAR-T 细胞中的 TGFBR2 和 / 或 PDCD1 基因。结果显示,基因编辑后的 806 CAR-T 细胞在与肿瘤细胞共培养时,抗肿瘤效果显著提升。在肿瘤球模型实验中,基因编辑后的 806 CAR-T 细胞能更有效地消除肿瘤球,且在较低 E:T 比例下优势明显。无论是对细胞系来源的肿瘤球,还是原发性肿瘤细胞来源的肿瘤球,基因编辑后的 806 CAR-T 细胞都展现出更强的抗肿瘤能力。
综合来看,这项研究具有重要意义。一方面,它首次系统地分析了大量良性 NF1/SWN 相关神经鞘瘤样本中多种抗原和抑制因子的表达情况,为后续研究提供了重要的数据基础。另一方面,研究人员成功开发了针对 NF1/SWN 相关神经鞘瘤的抗 HER1 CAR-T 细胞疗法,并通过基因编辑增强了其疗效,为这类疾病的治疗提供了一种极具前景的新策略。不过,研究也存在一些局限性,如未在体内评估抗 HER1 CAR-T 细胞的效果,且 CAR-T 细胞疗法对 NF1/SWN 相关其他肿瘤的影响还需进一步研究。但无论如何,该研究为 NF1/SWN 相关神经鞘瘤的治疗开辟了新方向,让我们看到了攻克这类疾病的希望之光,相信在科研人员的不断探索下,未来会有更多有效的治疗方法问世,为患者带来福音。