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本文聚焦三阴性乳腺癌(TNBC),综述了靶向内唾液酸蛋白(Endosialin)的嵌合抗原受体 T 细胞(CAR-T)疗法。探讨了 TNBC 现有治疗局限、CAR-T 疗法原理及靶点,详细阐述 Endosialin 作为靶点的优势、临床研究进展与挑战,为 TNBC 治疗提供新思路。
三阴性乳腺癌的治疗现状与挑战
三阴性乳腺癌(TNBC)患者目前主要治疗手段包括全身化疗、放疗和手术,但这些传统疗法常出现治疗失败、疾病复发等问题,预后较差,且会产生中到重度副作用。由于现有临床治疗导致的耐药性,降低了治疗效果,因此急需新的治疗方法。
CAR-T 细胞疗法概述
嵌合抗原受体 T 细胞(CAR-T)疗法在血液系统恶性肿瘤治疗中取得一定成效,但在实体瘤如 TNBC 的治疗上仍面临诸多挑战。CAR-T 细胞是经过免疫增强的 T 细胞,能够识别并杀死表达肿瘤相关抗原(TAA)的癌细胞。然而,实体瘤缺乏肿瘤特异性抗原,且存在免疫抑制和纤维化的肿瘤微环境,限制了 CAR-T 细胞对实体瘤的治疗效果。
CAR-T 细胞治疗的过程
CAR 由胞外域、跨膜域和胞内域三部分组成。其胞外域通常由单克隆抗体的可变域构建而成,通过铰链区连接到跨膜域和胞内域。跨膜域对 CAR 的信号传导和表面表达起着重要调节作用。CAR-T 细胞的制备需要从外周血单个核细胞(PBMCs)中分离 T 细胞,经过基因工程改造后回输到患者体内。在回输前,通常需要进行淋巴细胞清除化疗,以增强 CAR-T 细胞的信号转导和激活。
乳腺癌治疗中新型靶点的需求
4.1 CAR-T 疗法在实体瘤治疗中的挑战
实体瘤治疗中,寻找合适的肿瘤特异性抗原困难,且存在肿瘤内抗原异质性问题,导致 CAR-T 细胞难以识别所有癌细胞,进而引发疾病逃避和复发。此外,癌症组织分泌的趋化因子减少、细胞外基质(ECM)阻碍以及肿瘤微环境(TME)的免疫抑制作用,都限制了 CAR-T 细胞对实体瘤的治疗效果。
4.2 乳腺癌 CAR-T 细胞治疗的潜在靶点
肿瘤细胞表面的肿瘤特异性糖基化 TSAs(如 TnMUC1)以及一些过度表达的跨激活粘附分子(TAMs),如人表皮生长因子受体 2(HER2),都可能成为乳腺癌 CAR-T 细胞治疗的潜在靶点。但在靶向这些 TAA 时,需要谨慎考虑,因为 CAR-T 细胞可能会攻击健康组织。
4.3 受体酪氨酸激酶(RTK)
受体酪氨酸激酶(RTK)在细胞增殖、分化、代谢和存活等过程中发挥着关键作用。在乳腺癌患者中,一些 RTK 基因,如 HER2、EGFR 等,可能会出现过表达或异常表达。
4.4 TNBC 的 CAR-T 疗法的靶抗原
包括硫酸软骨素蛋白聚糖 4(CSPG4)、酪氨酸激酶 AXL、肿瘤内皮标记物 8(TEM8)、受体酪氨酸激酶(如 MET)、整合素 αVβ3(avb3)、EGFR 受体、酪氨酸激酶样孤儿受体 ROR1、叶酸受体 α(FRα)、间皮素(Mesothelin)等。这些靶抗原在 TNBC 的发生、发展中起重要作用,针对它们的 CAR-T 细胞疗法在临床前和临床试验中展现出一定的潜力。
内唾液酸蛋白作为有前景的靶点
内唾液酸蛋白(Endosialin),也称为肿瘤内皮标记物 1(TEM1)和 CD248,是一种 CTLD 组 14 跨膜糖蛋白。它主要在肿瘤相关成纤维细胞(CAFs)和周细胞中表达,在正常组织中表达较弱。Endosialin 通过与多聚体蛋白 - 2 相互作用,促进肿瘤血管生成和成熟,为肿瘤细胞提供营养和氧气,同时还参与免疫逃逸和肿瘤微环境的调节。
5.1 内唾液酸蛋白在肿瘤微环境调节和免疫逃逸中的机制作用
Endosialin 在肿瘤微环境中具有多种功能,它能稳定肿瘤血管,促进肿瘤细胞的生长和转移。同时,它还能调节 T 细胞的浸润和激活,通过分泌免疫抑制细胞因子,如转化生长因子 -β(TGF-β)和白细胞介素 - 10(IL-10),抑制 T 细胞的增殖和功能,帮助肿瘤细胞逃避机体的免疫监视。
靶向内唾液酸蛋白治疗乳腺癌
6.1 上皮细胞衍生的癌症在 CAFs 和周细胞中表达内唾液酸蛋白
研究发现,在黑色素瘤、乳腺癌、卵巢癌等多种癌症中,内唾液酸蛋白在肿瘤相关成纤维细胞和周细胞中均有表达。在乳腺癌患者中,内唾液酸蛋白的高表达与疾病进展和淋巴结转移相关。
内唾液酸蛋白的结构、功能和表达
7.1 内唾液酸蛋白在不同癌症类型中的表达
内唾液酸蛋白在多种癌症中均有表达,不同癌症类型中其表达情况有所差异。在脑肿瘤、骨肉瘤、软组织肉瘤等癌症中,内唾液酸蛋白的表达与肿瘤的恶性程度和转移相关。
内唾液酸蛋白在肿瘤血管生成和进展中的作用
内唾液酸蛋白与肿瘤血管生成密切相关。它能促进血管周细胞的迁移和增殖,参与肿瘤血管的形成和成熟。在多种癌症中,如肾细胞癌、胰腺癌等,内唾液酸蛋白的表达与肿瘤血管的密度和功能相关。
内唾液酸蛋白在乳腺癌中的过表达
大量研究表明,内唾液酸蛋白在乳腺癌中过表达。乳腺癌细胞系和患者来源的组织样本中,内唾液酸蛋白的 mRNA 和蛋白质水平均显著高于正常乳腺组织。且其过表达与乳腺癌的侵袭性特征相关,提示它可能参与肿瘤的血管生成。
乳腺癌治疗中靶向内唾液酸蛋白的理论依据
内唾液酸蛋白在肿瘤生物学中的重要作用,使其成为乳腺癌治疗的理想靶点。它在肿瘤血管中的表达,为靶向治疗提供了理论基础。通过抑制内唾液酸蛋白,可以限制肿瘤的生长和转移,同时减少对正常组织的损伤,有望提高治疗效果。
靶向内唾液酸蛋白的 CAR-T 细胞疗法的创新
研究人员通过克隆策略构建了针对内唾液酸蛋白的 CAR-T 细胞(E3K CAR),使用特定的逆转录病毒质粒进行亚克隆,替换原始的单链可变片段(scFv),并共表达人 CD34 的截短形式(hCD34)。
靶向内唾液酸蛋白的 CAR-T 细胞的开发
靶向内唾液酸蛋白的 CAR-T 细胞疗法在癌症免疫治疗中具有巨大潜力,尤其是对于乳腺癌等实体瘤。通过将内唾液酸蛋白特异性的单链可变片段(scFv)与细胞内信号域和共刺激域连接,构建 CAR-T 细胞。动物研究显示,这种 CAR-T 细胞能有效识别和清除癌细胞,抑制肿瘤生长和转移,目前正在进行临床试验以评估其安全性和有效性。
内唾液酸蛋白特异性 CAR 的设计和结构
与血液系统疾病相比,实体瘤给 CAR-T 细胞治疗带来更多挑战,如肿瘤异质性、不良微环境、细胞运输和侵袭困难以及毒性等。因此,近年来研究人员致力于改进 CAR 的设计,使其更适合实体瘤治疗,并寻找更有效的实体瘤细胞抗原。
靶向内唾液酸蛋白相较于其他抗原的优势
内唾液酸蛋白在肿瘤微环境中的内皮细胞和基质细胞中高表达,而在健康成人组织中低表达,这种独特的表达模式使其成为极具吸引力的治疗靶点,可降低脱靶效应的风险,减少对健康组织的损害。与其他仅参与组织细胞增殖的抗原不同,内唾液酸蛋白在肿瘤生长、转移和血管生成中起关键作用,靶向它可能对肿瘤生物学产生更显著的影响。
临床试验和转化潜力
所有 CAR-T 细胞疗法,包括靶向内唾液酸蛋白的疗法,都需要经过严格的监管测试,以确保其安全性和有效性。临床试验前需要大量的临床前数据支持,且 CAR-T 细胞治疗的制造过程复杂,需要严格的质量控制。目前,针对内唾液酸蛋白的 CAR-T 细胞疗法在临床试验中取得了一些成果,但也面临着诸多挑战,如患者选择、内唾液酸蛋白表达水平的差异、脱靶效应和免疫相关不良反应等。
15.1 受体酪氨酸激酶(RTK)
针对 cMET 和 ROR1 等受体酪氨酸激酶的 CAR-T 细胞疗法在临床试验中取得了一定的临床数据,但也面临着一些问题,如资金问题导致部分试验停止,以及需要进一步研究最佳剂量和安全性等。
15.2 细胞表面蛋白
部分细胞表面蛋白作为 CAR-T 细胞疗法的靶点已进入临床试验阶段,如间皮素,但仍有许多靶点处于临床前研究阶段。针对内唾液酸蛋白的免疫疗法,如 DNA 疫苗、抗体疗法等,在临床前研究中显示出一定的潜力。
临床转化中遇到的挑战或限制
靶向内唾液酸蛋白的治疗在 TNBC 的临床试验中显示出一定的前景,但仍存在许多问题。患者选择困难,内唾液酸蛋白表达水平差异大,难以广泛靶向;存在脱靶效应和免疫相关不良反应;临床前的成功难以转化为临床疗效,需要进一步优化治疗组合和给药策略。此外,CAR-T 细胞疗法还面临着技术挑战,如细胞在体内的增殖和潜在并发症,以及个性化 CAR-T 细胞制备的高成本和困难。
讨论
TNBC 的治疗面临诸多挑战,CAR-T 细胞疗法为其治疗带来了希望,但在靶向肿瘤特异性抗原时存在局限性。与传统靶点 EGFR 和 HER2 相比,内唾液酸蛋白具有独特的优势,如在肿瘤微环境中的特异性表达、参与肿瘤血管生成和免疫逃逸等多个过程。然而,内唾液酸蛋白靶向的 CAR-T 细胞疗法也面临着肿瘤内表达异质性和耐药机制等问题,需要进一步优化 CAR 设计以提高治疗效果。
结论
靶向内唾液酸蛋白的 CAR-T 细胞疗法在 TNBC 治疗中具有巨大潜力,但在临床转化过程中仍面临诸多挑战,如内唾液酸蛋白表达异质性的控制、脱靶损伤的预防和耐药机制的克服等。未来需要进一步研究和临床试验,优化 CAR-T 细胞设计,提高其安全性和有效性,以更好地应用于乳腺癌治疗,改善患者预后。