近日，斯坦福大学医学院的一项研究表明，工程化人免疫细胞可以在小鼠模型中击败致命的小儿脑肿瘤(儿童弥漫性脑桥胶质瘤,DIPG)。研究人员将工程化T细胞注射到小鼠体内，工程化T细胞识别癌细胞并成功清除了小鼠的脑干肿瘤。目前，研究人员正在将这一发现转向人体试验。

这项研究于4月16日在线发表在《Nature Medicine》杂志上，值得一提的是，这是首次在肿瘤小鼠中根除重症脑干肿瘤—儿童弥漫性脑桥胶质瘤(DIPG)。每年，DIPG会影响全国几百名学龄儿童，且中位生存时间仅为10个月，不存在所谓的“治愈”。

但斯坦福大学的研究团队却发现，在脑干植入人类DIPG(神经胶质瘤)的小鼠中，使用一种称为嵌合抗原受体T细胞或CAR-T细胞的工程化免疫细胞能够消除这种肿瘤，仅留下廖廖无几的残余癌细胞。

作为该研究的高级作者，神经病学助理教授Michelle Monje说：“我对这种方法的效果感到惊喜，静脉注射CAR-T细胞，能够追踪到大脑并成功清除肿瘤。这比我预想的结果，要明显好很多。”

在治疗结束后，研究人员通过免疫染色检查小鼠的大脑时，与接受对照处理的小鼠中的数万个癌细胞相比，接受CAR-T治疗的小鼠体内平均仅剩余几十个癌细胞。

该研究的另一位资深作者Crystal Mackall博士说：“作为一名专注于癌症免疫治疗的医生，让我真正兴奋的是在建立一种肿瘤的同时能够让它消失。在动物研究中，我们通常可以减缓肿瘤的生长，缩小肿瘤或防止肿瘤形成。但是，我们并不是经常性地根除已建立的肿瘤，而这正是临床应用中所需要的。”

另外，在保证有效性的同时，安全性方面的问题也不容忽视。在该研究中，部分小鼠经历了危险水平的脑肿胀，这是由工程化细胞引发的免疫反应的副作用，对此，研究人员补充道，将这种方法转化到人体临床试验，需要非常的谨慎。

藏而不漏

在研究一开始的时候，科学家们筛选了人类DIPG肿瘤培养物的表面分子，而这些分子可以作为CAR-T细胞的靶点。目前，已经应用于人体的CAR-T疗法中，需要提取患者自身的免疫细胞，然后将其工程化改造为携带攻击癌细胞表面抗原的CAR-T细胞，然后回输到患者体内，发挥攻击并清除癌细胞的能力。

Monje的研究小组发现了一种糖分子GD2，其在80％的病例中，在DIPG肿瘤表面上富集。且研究小组发现，过量的糖表达是由相同的突变引起的，这种突变导致了大多数DIPG肿瘤的生长，即H3K27M突变。而对于GD2在其他一些癌症形式中的高水平表达，科学家们已经知道几十年了。但是在DIPG肿瘤中的发现，却相当令人惊讶。Mackall表示，“她藏而不漏，我们不知道。”

基于以上发现，Mackall的团队已经设计出一种方法来制造攻击GD2的CAR-T细胞，且目前，类似的抗GD2 CAR-T细胞正在其他一些癌症的临床试验中进行测试。在培养皿中，Mackall的CAR-T细胞杀死了培养的携带H3K27M突变的DIPG细胞。且如果培养的细胞被遗传修饰以停止表达GD2，则CAR-T细胞不再有效。调整到不同分子靶点的其他CAR-T细胞也无法杀死DIPG癌细胞。

接下来，该团队在脑干植入了人类DIPG肿瘤的小鼠中测试了GD2 CAR-T细胞，这是Monje实验室开创的一个实验系统。肿瘤建立后7-8周，每只小鼠接受一次静脉内注射GD2 CAR-T细胞，或作为对照治疗，注射与不同靶标的CAR-T细胞。细胞能够穿过血脑屏障，在接受GD2 CAR-T细胞治疗的小鼠中，14天后检测不到DIPG肿瘤，而接受对照治疗的小鼠没有出现肿瘤消退的迹象。

50天后，研究人员对小鼠进行安乐死处理并检查了它们的脑部，使用免疫染色计数剩余的肿瘤细胞。结果发现：用GD2 CAR-T细胞处理的小鼠，每只仅具有几十个残存的癌细胞，而每只对照小鼠则具有数万个癌细胞。且在GD2 CAR-T处理的动物中，残余癌细胞不表达GD2，表明了，这些残存细胞不易受免疫疗法影响，并且可能导致癌症复发。

联合疗法是趋势

相关研究表明，发生在儿童脊髓和丘脑的胶质瘤也表现出H3K27M突变，并且发现类似地的非常高水平的GD2表达。基于此，该研究小组还尝试了将GD2 CAR-T疗法用于植入人体脊髓和丘脑肿瘤的小鼠。实验结果表明：GD2 CAR-T细胞能够有效清除脊髓肿瘤。然而，一些具有丘脑肿瘤的动物死于CAR-T治疗。研究人员报告说，由免疫细胞产生的炎症反应引起的脑部肿胀，对于深藏在大脑深处的结构—丘脑处存在特别的风险。

Monje说：“虽然这种策略对于治疗选择很少的疾病是非常有前景的，但要牢记的是，这些肿瘤位于不稳定的神经解剖部位，它们不能忍受太多的肿胀，同时这些区域已经被肿瘤扩展了。通过免疫系统对肿瘤进行任何有效的清除，理论上来说必定会引起炎症反应，这意味着会有一定程度的肿胀，而这是一个危险的情况。”

目前，该团队计划将这一CAR-T疗法转化到人体临床试验中去，并在开展试验的同时，尽可能多的建立安全防护措施，以最小化受试者风险。

Mackall表示：“这些CAR-T细胞非常有效，众所周知，2017年，美国FDA已经批准了一种CAR-T细胞产品治疗小儿白血病。且在白血病中，这种有效性是一种转化疗法的原因，但它也是导致毒性的主要原因，毕竟找到一种有效的癌症疗法是非常困难的，更何况是完全没有缺陷的癌症疗法。”

换句话说，那就是CAR-T细胞不能根除所有的癌细胞，因此研究人员认为这一免疫疗法需要与其他治疗方法结合使用。目前，Monje的研究小组也在研究治疗DIPG的化疗药物。

Monje表示：“我不认为有一种策略可以治愈这种极具侵袭性和致命性的癌症，但是，我认为CAR-T疗法是DIPG治疗难题的一部分，并且具有很大的希望。”

参考出处：

http://med.stanford.edu/

https://www.nature.com/articles/s41591-018-0006-x

https://www.sciencedaily.com/releases/2018/04/180416121624.htm