免疫療法新工具:只用1天就能找到針對腫瘤的免疫細胞
使用目前的方法,科學家們想要找到有望治療癌症的免疫細胞,大約需要4-5週的時間。而一種最新的技術,能將這個時間縮短到1天!今日,頂尖學術期刊《細胞》在線報導了這項研究,斯克里普斯研究所(Scripps Research)的吳鵬教授為責任通訊作者。
近年來,癌症免疫療法領域取得了顯著突破,改變了癌症的治療格局。無論是斬獲諾獎的免疫檢查點抑製劑,還是方興未艾的腫瘤浸潤淋巴細胞(TIL)療法,其關鍵都在於腫瘤特異性T細胞——它們要么激活腫瘤特異性T細胞,要么從體外提供大量腫瘤特異性T細胞,對癌症發起攻擊。
事實上,在免疫系統的作用下,每名患者體內都會有產生針對腫瘤的免疫細胞,它們也理應有著出色的癌症治療效果。那為何有這些免疫細胞壓陣,人還會得癌症呢?一方面,這些免疫細胞的數量並不多;另一方面,腫瘤微環境也會抑制它們的活性。但這也給科學家們提供了治療癌症的思路:如果我們能找到這些免疫細胞,在體外進行擴增,再輸回到患者體內,不就可以有機會更好地治療癌症了嗎?
本研究圖示
說起來容易做起來難。這些細胞表面並沒有特定的標記。茫茫細胞之中,要找到它們談何容易?
這正是研究人員們在本研究中取得的突破。他們開發了一種叫做FucolD的方法,其名字來源於岩藻糖基轉移酶(fucosyltransferase)。這種方法巧妙地利用了免疫系統本身的特性:通常情況下,免疫系統裡的樹突狀細胞會將腫瘤特異的抗原呈遞給免疫T細胞,而這些T細胞正是研究人員們想要尋找的關鍵細胞。受這一現象的啟發,科學家們使用酶連的方法,將岩藻糖基轉移酶添加到樹突狀細胞表面。當這些細胞與免疫T細胞相遇時,這種酶就會給後者打上一個岩藻糖基化的生物素“標籤”。只要能找到這些標籤,就能按圖索驥,找到腫瘤特異的免疫T細胞。
帶有特殊酶的細胞與腫瘤特異性的T細胞相互作用(圖片來源:參考資料[2];Credit:Wu laboratory at Scripps Research)
在小鼠實驗中,研究人員們確認了這一技術的可行性,並成功從小鼠體內分離出了具有腫瘤抗原特異性的T細胞,其中包括了CD4或CD8陽性的T細胞。這些免疫細胞通常能打入腫瘤內部,從腫瘤裡發起攻擊,是癌症免疫療法的核心。將這些細胞分離出來,也有助於後續的體外培養和擴增。
“對於許多新興的個體化癌症療法而言,成功的關鍵在於找到這些有時很難找的T細胞,它們能直接靶向腫瘤。在患者的體外造出更多這些細胞,並重新輸回患者,就能治療腫瘤,”本研究的責任通訊作者吳鵬教授說道,“我們的簡單方法可以檢測並分離出和腫瘤反應的免疫細胞。現在的免疫療法金錢和人工成本較高,有待實現其潛力。我期望我們能進一步推進個體化免疫療法的發展。”
本研究的通訊作者之一吳鵬教授(圖片來源:吳鵬教授實驗室官網)
本研究共同第一作者劉子雷博士說:“同時,我們可以分析這些腫瘤反應免疫細胞在基因和代謝方面的特點,從而加深我們對腫瘤微環境如何影響這些免疫細胞的功能的理解。”
這項研究的參與者之一、蘇州大學附一院腫瘤科的吳夢瑤說:“實體瘤的過繼性細胞免疫治療臨床應用仍然相當局限,如何獲取攜帶識別腫瘤細胞特異性T細胞受體的T細胞是解決個體化靶向治療問題的關鍵核心。我們的方法很好地解決了這個問題,能夠大大提昇實體瘤過繼性細胞轉移的有效率,我們正準備測試腫瘤病人樣本,期待能夠為腫瘤患者帶來更大的生存獲益。”
研究人員們指出,能夠盡快分離出腫瘤特異性的T細胞,就能盡快在體外進行擴增,對患者進行治療,醫生也能第一時間評估療效。對與死神賽跑的患者來說,每一天都很重要。
未來,科學家們將在人體腫瘤樣本中檢驗這一技術的可行性,嘗試將這一平台應用於人類臨床試驗。我們也期待這項巧妙的技術能實現自己的潛力,早日造福全球癌症病患!