来源:生物世界 2023-02-28 14:40
这项研究为肿瘤靶向纳米药物作为一种新型和普遍的方法来克服CAR-T细胞对抗实体瘤的主要缺点提供了证据,从而以安全可控的方式诱导CAR-T的抗肿瘤作用。
CAR-T细胞疗法的出现,极大地改变了血液类癌症的治疗格局。具体来说,CAR-T细胞疗法需要从患者血液中分离纯化T细胞,然后通过基因工程改造,让T细胞携带识别肿瘤细胞的肿瘤嵌合抗原受体(CAR),形成CAR-T细胞,将这些CAR-T细胞扩增后再输回患者体内,从而高效杀伤肿瘤细胞。目前,FDA已经批准了6款CAR-T细胞疗法上市,用于治疗白血病、淋巴瘤及多发性骨髓瘤等血液类癌症。
然而,这些CAR-T细胞一旦输入患者体内,就可能会失去控制,可能导致严重甚至致命的不良事件。这些不良事件通常有两类,一类是细胞因子风暴,一类是CAR-T细胞的脱靶作用。最近,研究人员设计了越来越多的策略被提高CAR-T的安全性,但这也提高了CAR-T细胞的制造难度。
近日,南京大学医学院附属鼓楼医院李茹恬、刘宝瑞等人在 Advanced Science 期刊发表了题为:Nanomodified Switch Induced Precise and Moderate Activation of CAR-T Cells for Solid Tumors 的研究论文。
研究团队开发了一种纳米修饰开关(NanoSwitch)策略,能够仅在肿瘤上持续和精确激活CAR-T细胞。明胶酶反应性纳米颗粒被用于选择性地递送异二聚体开关,这是具有分离激活模块的可开关CAR的关键组成部分。这种“纳米开关”是肿瘤特异性的,因此该纳米开关CAR-T细胞对正常细胞的伤害很小,即使这些正常细胞表达CAR-T的靶标。由于纳米颗粒的缓释作用,CAR-T细胞被顺利激活,避免细胞因子的突然释放导致的细胞因子风暴。
这项研究表明,纳米修饰开关(NanoSwitch)是一种解决CAR-T细胞治疗的安全性问题的普遍适用的解决方案。
为了更有效和简单地控制CAR-T细胞,基于明胶酶敏感靶向策略,研究团队开发了一种纳米修饰开关(NanoSwitch),导致CAR-T细胞的持续和精确激活。
CAR-T开关的关键成分被分离成两个多肽,只有当异二聚体开关(该研究使用雷帕霉素作为开关)存在时,它们才会被激活。如果没有开关,CAR-T细胞无论在体外还是体内都不能被激活,开关的顺序传递可以控制CAR-T的激活。
然而,仅仅是系统传递开关并不能克服CAR-T细胞的脱靶效应,因为开关也会分布到非肿瘤区域,从而可能导致CAR-T细胞杀伤表达靶标的正常细胞。
为了解决这一问题,研究团队利用明胶酶构建了一种纳米修饰开关。明胶酶(Gelatinases),即基质金属蛋白酶2/9(MMP2/9),是已知的最重要的与癌症相关的基质金属蛋白酶,在许多恶性肿瘤的行为,特别是转移中起着至关重要的作用。基质金属蛋白酶(MMP)在胃癌微环境中特异性高表达,在非肿瘤组织中很少表达。
此前,研究团队在甲氧基聚乙二醇-聚己内酯(mPEG-PCL)共聚物之间插入了明胶酶反应肽。由于明胶酶在细胞外分泌到肿瘤微环境中,PEG-PCL偶联物会在肿瘤部位被裂解,其中的大多数药物会由于纳米颗粒的变形而分布到肿瘤组织中。然后将开关分子装载到明胶酶反应性纳米颗粒中。因此,即使表达CAR-T靶标的正常细胞,由于开关分子不存在,也不会受到CAR-T细胞的伤害。
此外,纳米颗粒持续释放开关,使得CAR-T细胞被顺利激活,避免了细胞因子突然释放引起的细胞因子风暴,从而延长了CAR-T细胞的有效性。
这项研究为肿瘤靶向纳米药物作为一种新型和普遍的方法来克服CAR-T细胞对抗实体瘤的主要缺点提供了证据,从而以安全可控的方式诱导CAR-T的抗肿瘤作用。
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