《自然》子刊:治療致命腦癌,工程幹細胞療法立新功

▎藥明康德內容團隊編輯

膠質母細胞瘤

(GBM)是出現在腦部和脊髓的高度侵襲性癌性腫瘤。包括 GBM 在內的腦癌治療非常具有挑戰性,因為許多癌症療法不能透過血腦屏障。此外,儘管手術和術後的化學和放射性療法是目前最成功的治療方法,但超過 90% 的 GBM 腫瘤還是會在手術切除後復發。

布萊根婦女醫院和哈佛醫學院的研究人員在一項發表於《自然·通訊》的新研究中,設計了一種治療術後 GBM的全新策略。

他們使用來自健康供體的幹細胞,經過設計將這些幹細胞用於攻擊 GBM 特異性的腫瘤細胞。

該策略在 GBM 的臨床前模型中具有顯著的療效,所有小鼠在治療後存活超過 90 天。

《自然》子刊:治療致命腦癌,工程幹細胞療法立新功

“這是首次在開始GBM治療之前就能夠識別腫瘤細胞上的受體,並在術後使用可生物降解、凝膠封裝、‘現成的’工程幹細胞用來治療GBM,”Khalid Shah 教授說,“未來,一旦患者被確診為 GBM,我們就能用這一策略迅速識別目標受體,然後從預製的儲備庫中給予凝膠封裝的現成的工程幹細胞治療劑。”

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▲基於幹細胞療法的流程圖

(圖片來源:參考資料[2])

許多治療癌症的細胞療法會採用患者自身的幹細胞或免疫細胞。然而,在像 GBM 這樣的疾病中,由於疾病的進展快速,大多數患者在確診後的一週內就接受了手術,幾乎沒有時間從他們自己的細胞型別中開發治療方法。

於是科研人員開發了一種

使用同種異體幹細胞或來自健康個體的細胞新方法

,在手術時可立即使用。他們評估了幾種在大腦中攜帶幹細胞治療劑的膠囊的療效,並發現

一種可生物降解的水凝膠膠囊可以成功地運輸治療劑,而不會被腦脊液沖走。

研究人員首先使用腫瘤細胞上常見的遺傳生物標誌物,在迴圈腫瘤細胞或血流中的癌細胞上發現了稱為“死亡受體”的特殊受體。一旦確定,他們從健康人類供體的骨髓中提取幹細胞,並對這些細胞進行改造,以釋放一種與死亡受體結合並引發細胞死亡的蛋白質。

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▲封裝的幹細胞(綠色)追蹤、殺死GBM腫瘤細胞

(圖片來源:Shah lab)

他們還在幹細胞系統中構建了一個安全開關,可以透過 PET 成像跟蹤幹細胞,並在啟用時根除幹細胞並進一步促進癌細胞死亡。最後,研究人員評估了治療性雙功能細胞在術後原發性和複發性 GBM 腫瘤動物模型中的療效。

值得注意的是,僅接受手術的小鼠平均存活時間為 55 天。與此相比,手術後接受凝膠封裝的幹細胞治療的所有小鼠在治療90天后依然存活。研究人員還透過不同劑量的新療法,評估了這種臨床治療的安全性。不論小鼠是否有腫瘤,都沒有發現毒性。

該研究的結果為對接受腦部手術的 GBM 患者進行 I 期臨床試驗做了鋪墊。研究團隊指出,這種治療策略將適用於更廣泛的實體瘤,但仍需要對該應用進行進一步研究。

這種療法的顯著成功表明,我們可以用來自健康個體的幹細胞來治療癌症患者。我們期待有朝一日,該療法可用於治療GBM等難以治療的癌症。

參考資料:

[1] Scientists develop ‘off the shelf’ engineered stem cells to treat aggressive brain cancer。 Retrieved May 19, 2022 from https://www。eurekalert。org/news-releases/953237

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