1天找到针对肿瘤的免疫细胞!吴鹏团队带来免疫疗法新工具

来源: 学术经纬  2020-10-23 A- A+

使用目前的方法,科学家们想要找到有望治疗癌症的免疫细胞,大约需要4-5周的时间。而一种最新的技术,能将这个时间缩短到1天!今日,顶尖学术期刊《细胞》在线报道了这项研究,斯克里普斯研究所(Scripps Research)的吴鹏教授为责任通讯作者。

近年来,癌症免疫疗法领域取得了显著突破,改变了癌症的治疗格局。无论是斩获诺奖的免疫检查点抑制剂,还是方兴未艾的肿瘤浸润淋巴细胞(TIL)疗法,其关键都在于肿瘤特异性T细胞——它们要么激活肿瘤特异性T细胞,要么从体外提供大量肿瘤特异性T细胞,对癌症发起攻击。

事实上,在免疫系统的作用下,每名患者体内都会有产生针对肿瘤的免疫细胞,它们也理应有着出色的癌症治疗效果。那为何有这些免疫细胞压阵,人还会得癌症呢?一方面,这些免疫细胞的数量并不多;另一方面,肿瘤微环境也会抑制它们的活性。但这也给科学家们提供了治疗癌症的思路:如果我们能找到这些免疫细胞,在体外进行扩增,再输回到患者体内,不就可以有机会更好地治疗癌症了吗?

▲本研究图示(图片来源:参考资料[1])

说起来容易做起来难。这些细胞表面并没有特定的标记。茫茫细胞之中,要找到它们谈何容易?

这正是研究人员们在本研究中取得的突破。他们开发了一种叫做FucolD的方法,其名字来源于岩藻糖基转移酶(fucosyltransferase)。这种方法巧妙地利用了免疫系统本身的特性:通常情况下,免疫系统里的树突状细胞会将肿瘤特异的抗原呈递给免疫T细胞,而这些T细胞正是研究人员们想要寻找的关键细胞。受这一现象的启发,科学家们使用酶连的方法,将岩藻糖基转移酶添加到树突状细胞表面。当这些细胞与免疫T细胞相遇时,这种酶就会给后者打上一个岩藻糖基化的生物素“标签”。只要能找到这些标签,就能按图索骥,找到肿瘤特异的免疫T细胞。

▲带有特殊酶的细胞与肿瘤特异性的T细胞相互作用(图片来源:参考资料[2];Credit:Wu laboratory at Scripps Research)

在小鼠实验中,研究人员们确认了这一技术的可行性,并成功从小鼠体内分离出了具有肿瘤抗原特异性的T细胞,其中包括了CD4或CD8阳性的T细胞。这些免疫细胞通常能打入肿瘤内部,从肿瘤里发起攻击,是癌症免疫疗法的核心。将这些细胞分离出来,也有助于后续的体外培养和扩增。

“对于许多新兴的个体化癌症疗法而言,成功的关键在于找到这些有时很难找的T细胞,它们能直接靶向肿瘤。在患者的体外造出更多这些细胞,并重新输回患者,就能治疗肿瘤,”本研究的责任通讯作者吴鹏教授说道,“我们的简单方法可以检测并分离出和肿瘤反应的免疫细胞。现在的免疫疗法金钱和人工成本较高,有待实现其潜力。我期望我们能进一步推进个体化免疫疗法的发展。”

▲本研究的通讯作者之一吴鹏教授(图片来源:吴鹏教授实验室官网)

本研究共同第一作者刘子雷博士说:“同时,我们可以分析这些肿瘤反应免疫细胞在基因和代谢方面的特点,从而加深我们对肿瘤微环境如何影响这些免疫细胞的功能的理解。”

这项研究的参与者之一、苏州大学附一院肿瘤科的吴梦瑶说:“实体瘤的过继性细胞免疫治疗临床应用仍然相当局限,如何获取携带识别肿瘤细胞特异性T细胞受体的T细胞是解决个体化靶向治疗问题的关键核心。我们的方法很好地解决了这个问题,能够大大提升实体瘤过继性细胞转移的有效率,我们正准备测试肿瘤病人样本,期待能够为肿瘤患者带来更大的生存获益。”

研究人员们指出,能够尽快分离出肿瘤特异性的T细胞,就能尽快在体外进行扩增,对患者进行治疗,医生也能第一时间评估疗效。对与死神赛跑的患者来说,每一天都很重要。

未来,科学家们将在人体肿瘤样本中检验这一技术的可行性,尝试将这一平台应用于人类临床试验。我们也期待这项巧妙的技术能实现自己的潜力,早日造福全球癌症病患!

参考资料:

[1] Zilei Liu et al., (2020) Detecting Tumor Antigen-Specific T Cells via Interaction-Dependent Fucosyl-Biotinylation. Cell Doi:https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.09.048

[2] Rapid method of isolating tumor-targeting T cells could propel personalized cancer treatments. Retrieved Oct. 23, 2020 from https://www.scripps.edu/news-and-events/press-room/2020/20201022-wu-fucoid.html

原标题:《细胞》:只用1天就能找到针对肿瘤的免疫细胞!吴鹏教授联合团队带来免疫疗法新工具

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