工程化免疫細胞靶向廣泛的小鼠兒科實體瘤

根據(jù)斯坦福大學醫(yī)學院的一項新研究，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?；加羞@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、斯坦福大學兒科講師Robbie Majzner博士說：“復發(fā)腦腫瘤或實體瘤或轉移性疾病兒童的預后通常令人沮喪。“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)學博士，Ernest和Amelia Gallo家族教授以及兒科和醫(yī)學教授。

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發(fā)性兒童白血病的基礎。白血病是一種血液學癌癥。這種療法，tisagenlecleucel(商品名Kymriah)，利用合成生物學制造免疫細胞，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。

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)、神經母細胞瘤(神經細胞)和神經母細胞瘤(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。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。“這很一致。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母細胞瘤的兒童腦瘤小鼠體內。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，這可能導致復發(fā)。他說：“我們已經制造了組合CAR細胞，它結合了多個靶點，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者，醫(yī)學博士Johanna Theruvath和醫(yī)學博士Sabine Heitzeneder醫(yī)學博士-博士生克里斯托弗芒特；生命科學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；高級研究科學家埃琳娜索蒂

llo，博士;前高級研究員Siddhartha Mitra博士;Ravindra Majeti，醫(yī)學博士，醫(yī)學教授;和Michelle Monje，醫(yī)學博士，博士，神經學副教授。

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和再生醫(yī)學研究所的成員，Monje是斯坦福大學吳仔神經科學研究所的成員。Mackall是斯坦福大學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。

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

Mackall和其他機構的一些共同作者持有關于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。

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。

斯坦福大學的兒科和醫(yī)學系也支持這項工作。