NK细胞工程改造新策略,针对B细胞淋巴瘤有望填补现有疗法局限性丨医麦猛爆料
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2020年12月24日/医麦客新闻 eMedClub News/--近日,美国Scripps研究所的科学家在Angewandte Chemie杂志上发表的研究中证明了一种治疗淋巴瘤有前景的新疗法。新方法使用天然的癌症靶向免疫细胞——自然杀伤(NK)细胞,经过修饰后可以选择性靶向淋巴瘤,在该研究中使小鼠淋巴瘤显著减少。
斯克里普斯研究公司分子医学系副教授Peng Wu博士的实验室团队与Scripps研究所分子医学系主任James Paulson教授的实验室合作进行了这项研究。Peng Wu博士表示:“我们找到了一种靶向淋巴瘤细胞的方法,这与现有的治疗方法有很大的不同。”
淋巴瘤是一组开始于免疫系统中对抗感染的淋巴细胞的癌症。在美国,每年有超过2万人死于淋巴瘤,而新诊断出的人数约为85000。大多数淋巴瘤起源于B细胞,B细胞是一种重要的淋巴细胞,其主要功能是制造抗体。
现有的一些淋巴瘤治疗方法,包括杀死B细胞的抗体和CAR-T细胞疗法,都是通过不加选择地靶向B细胞,将其大部分清除而起作用的。然而,这种策略带来了许多不利的副作用,包括由于抗体水平低而导致数月的免疫抑制。
在这项研究中,Wu、Paulson及其团队使用NK细胞开发了一种更具体的方法,NK细胞是通常在血液和组织中巡逻的免疫细胞,以寻找并破坏被病毒感染的细胞或癌细胞。NK细胞能够识别某些特定的表面分子,这些分子表示着细胞内的严重损伤或恶性肿瘤。然后,他们可以通过多种方式杀死该靶细胞,包括分泌在细胞外膜上穿孔的蛋白质。
创建超能NK细胞并引导它们
20世纪90年代初,加拿大研究人员从一名患有罕见NK细胞癌的患者身上开发出了一种特殊类型的NK细胞NK-92。与人类血液中发现的正常NK细胞相比,NK-92细胞在实验室中相对易于生长和繁殖。
之后,加拿大研究人员和其他研究人员的研究表明,NK-92细胞擅长杀死各种类型的癌细胞,并且可以在一些患者中产生显著效果,且副作用极小。NK-92MI细胞是一种易于繁殖的NK-92细胞形式,目前正被广泛研究用于治疗各种癌症。
就其本身而言,NK-92MI细胞可能不是理想的抗癌药,尤其是对于晚期恶性肿瘤而言,部分原因是因为它们在注入血液后会散布在全身。然而,在这项新研究中,Wu和他的团队使用化学技术修饰了NK-92MI细胞,以集中其对抗淋巴瘤的抗癌能力。
首先,科学家们使用化学酶糖酵解编辑策略重新工程化设计了NK-92MI细胞,将一种表面分子——高亲和力和特异性的CD22配体引入其中,使其能与B细胞表面受体CD22结合,以实现肿瘤特异性CD22靶向。这种受体通常在B细胞来源的淋巴瘤细胞中大量存在,针对B淋巴瘤和白血病细胞的CD22或CD20的抗体在治疗这些恶性肿瘤方面表现出临床疗效,但也攻击正常B细胞导致免疫缺陷。而这种经修饰的NK-92MI细胞原则上会选择性地识别癌性B细胞。
在细胞培养试验中,这种修饰确实极大地增强了NK细胞结合和杀伤淋巴瘤细胞的能力,而这些杀伤细胞并未损害健康细胞。然而,在在小鼠淋巴瘤模型中,这种策略并没有起到很好的效果,显然是因为NK细胞仍未到达需要它们的位置。
Wu说:“我们发现,这些NK细胞在注射后往往会在肺部和整个血液中被发现,而在这种小鼠模型和人类淋巴瘤患者中,淋巴瘤细胞大多在骨髓中。”
为了在体内有效杀伤淋巴瘤细胞,研究人员进一步使用一种新分子——E-选择素配体Sialyl Lewis X,对CD22配体修饰的NK-92MI细胞进行功能化,以促进其向淋巴瘤细胞之间的骨髓运输,结果显示,这种双重功能化的NK细胞显著延迟了小鼠淋巴瘤的进展。
这一研究结果表明,用CD22聚糖配体和选择素修饰的NK细胞分别促进了对B淋巴瘤细胞的靶向杀伤和改善了向癌细胞驻留部位的运输。基于这个有希望的结果,Wu和他的实验室目前正在继续开发这一技术以及相关的临床应用策略。
Wu和Paulson也猜测,在基于细胞的抗癌治疗中添加归巢/导向分子(如Sialyl-Lewis X)会增强其在癌症部位的杀伤能力,并且可能是这些治疗未来成功的关键,特别是针对实体瘤和其他高度局部化的癌症。
Wu还指出,使NK-92MI细胞聚集在骨髓中的Sialyl-Lewis X以及将细胞定向到恶性B细胞的CD22结合分子都是糖样“聚糖(glycan)”分子。尽管此类分子几乎存在于所有细胞中,并且通常具有重要的生物学功能以及在疾病中起关键作用,但它们很难研究,因此相对被忽略。
该研究的作者之一Senlian Hong博士也表示:“人们才刚刚开始意识到聚糖的重要性。”
NK细胞:癌症免疫治疗创新的主要领域
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参考资料:
1.https://medicalxpress.com/news/2020-12-potential-treatment-approach-lymphoma-healthy.html
2.https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/anie.202005934
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