学术前沿|发现CAR-T治疗胶质母细胞瘤潜在靶点

学术前沿


第32期


神外前沿讯,2019年7月,Neuro-Oncology (IF=10.091)报道了由美国国立卫生研究院(简称NIH)庄正平教授团队和复旦大学附属华山医院神经外科胶质瘤中心姚瑜教授团队共同合作完成的关于CAR-T细胞疗法的最新进展:以缺氧下游信号蛋白CAIX为靶点的CAR-T细胞治疗胶质母细胞瘤。


此项研究报道了胶质母细胞瘤免疫治疗的新型潜在靶点--CAIX,为开展CAIX CAR-T细胞治疗胶质母细胞瘤临床试验提供了前期基础。CAIX CAR-T细胞联合阿瓦斯汀方案在动物模型中取得的可喜效果,为胶质母细胞瘤患者带来了新的希望,期待此项研究临床试验的到来。


据了解,该项研究以碳酸脱水酶9(carbonic anhydrase 9,即CAIX)为靶点,研究了靶向CAIX的CAR-T细胞对胶质母细胞瘤的良好治疗效果。


该研究在庄正平教授和姚瑜教授的指导下,由崔婧、章琦、宋琦、纪春霞等完成。


胶质母细胞瘤是最常见的原发性恶性肿瘤,尽管有手术放化疗等标准治疗方案,但预后仍然不佳。治疗失败和持续的疾病进展导致存活率在14-18个月之间,5年生存率不到10%。


而随着免疫治疗的发展,在血液肿瘤治疗中有非凡功效的CAR-T细胞疗法也逐渐拓展到实体肿瘤中。然而,针对于胶质瘤的一些靶点,如自然杀伤细胞2族成员D(natural killer group 2, member D),分化抗原簇70 (cluster of differentiation 70),表皮生长因子受体突变体III(epidermal growth factor receptor variant III),白介素13Rα2(interleukin 13Rα2)以及肝配蛋白-A2(ephrin-A2)的CAR-T治疗却未取得显著疗效。


CAIX在极度缺氧的胶质母细胞瘤中表达上调,它通过维持细胞内pH值的稳定保证肿瘤细胞在缺氧环境中正常生长。我们发现:CAIX在胶质母细胞瘤患者的肿瘤样本有较高表达。我们在胶质母细胞瘤细胞系(LN229, T98G, A172, U251)和胶质母细胞瘤干细胞系( GSC923 和GSC827)对抗CAIX的CAR-T细胞进行了疗效评估。


图1:(A)CAIX在胶质母细胞瘤患者的肿瘤样本中高表达;(B)除GSC827外,其他5种细胞系经缺氧(1% O2)处理后CAIX的表达均得到显著提高,其中U251最敏感;(C)CAIX CAR-T细胞可对经低氧处理的高表达CAIX的U251表现出很强的杀伤作用;(D) CAIX CAR-T细胞在杀伤肿瘤细胞过程中释放的细胞因子IFN-γ, TNF-α,IL-2,也显著增加。


我们在用表达荧光素酶的U251细胞构建的异种移植小鼠模型中评估了肿瘤内直接注射抗CAIX CAR-T细胞的疗效,观察到两个月无肿瘤复发的概率为20%,且无任何不良反应。


图2:(A)小鼠体内实验流程图;(B)不同处理组小鼠肿瘤生长情况检测;(C)不同处理组小鼠存活情况;(D)不同处理组小鼠脑内肿瘤体积(荧光强度)代表性图片。


贝伐单抗(Bevacizumab,Avastin)是重组的人源化抗血管内皮生长因子(VEGF)单克隆抗体。2004年2月26日获得FDA批准,是美国第一个获得批准上市的抑制肿瘤血管生成的药。体内、体外检测系统均证实该抗体能与人VEGF结合并阻断其促进血管生成的生物活性。基于Avastin的抗肿瘤机制,我们在异种移植小鼠胶质瘤模型体内测试了CAIX CAR-T细胞联合Avastin的疗效,其治疗效果如我们所期待,优于任何一种单独治疗方案的效果。


图3:(A)CAIX CAR-T细胞联合贝伐单抗治疗胶质瘤小鼠实验流程图;(B)不同处理组小鼠脑内肿瘤生长(荧光强度)情况检测。


附:原始论文的官方下载链接


https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31276594



研究团队简介


庄正平,博士,哈佛大学医学院博士后,NIH分子病理实验室主任,并获得了NCI的终生Senior Principle Investigator。在转化医学领域做出了一系列有国际影响力的工作,主要代表性工作如下:1)激光捕获显微切割技术的发明人之一。2)PP2A抑制剂LB100的共同发明人。3)新型组蛋白脱乙酰基酶HDAC抑制剂LB205的共同发明人。4)发现并克隆了三个疾病及综合征的致病基因(menin,c-Met,HIF2α),其中,多发性副神经节瘤、生长抑素瘤及红细胞增多综合症(HIF2α基因)是新的疾病综合征,该病以其及其同事的名字共同命名为“Pacak-Zhuang Syndrome”。累计发表了300多篇高水平的学术论文,其中在 New England Journal of Medicine、Lancet、Science和PNAS等顶尖学术刊物发表了40多篇高水平论文。合作出版学术专著7本。


姚瑜,博士,主任医师、博士生导师,复旦大学附属华山医院神经外科脑胶质瘤外科中心副组长,免疫室主任。师从于周良辅院士,目前是美国癌症登月计划国际成员,上海抗癌协会青委会副理事长,曾任中国胶质瘤指南编写组秘书兼主要成员,中国胶质瘤协作组秘书。是美国journal of neuro-oncology, 《中华神经外科杂志》、《中华医学杂志》的审稿专家;国家自然科学基金委评议专家。擅长各种脑肿瘤(胶质瘤、脑膜瘤、转移瘤、垂体瘤、听神经瘤、髓母瘤等),脊髓肿瘤(椎管内外神经鞘瘤、髓内肿瘤等)等神经外科疑难杂症的显微外科微创治疗以及创新综合治疗策略。


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