免疫疗法利用人体的自然防御来对抗疾病,已经彻底改变了侵袭性和致命癌症的治疗方法。但通常,这些疗法,尤其是基于免疫细胞的疗法,必须针对个体患者量身定制,耗费宝贵的时间并将其价格推高至数十万美元。
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免疫疗法利用人体的自然防御来对抗疾病,已经彻底改变了侵袭性和致命癌症的治疗方法。但通常,这些疗法,尤其是基于免疫细胞的疗法,必须针对个体患者量身定制,耗费宝贵的时间并将其价格推高至数十万美元。
现在,在Cell Reports Medicine《细胞报告医学》杂志上发表的一项研究中,加州大学洛杉矶分校的研究人员报告说,在使用稀有但强大的免疫细胞开发“现成”癌症免疫疗法方面向前迈出了关键一步,这种免疫细胞可能会大量生产、储存长期使用并安全地用于治疗各种癌症患者。
Eli and Edythe Broad 再生医学和干细胞研究中心成员 Lili Yang 说:“为了接触到更多的患者,我们需要能够批量生产、冷冻并运送到世界各地医院的细胞疗法。”Lili Yang 是加州大学洛杉矶分校和该研究的资深作者。“这样一来,这些疗法的剂量就可以准备好,并在需要立即提供给患者治疗使用。”
在这项研究中,Yang 和她的同事专注于不变的自然杀伤 T 细胞或 iNKT 细胞,它们的独特之处不仅在于它们的力量和功效,而且还因为它们不存在发生移植物抗宿主病的风险。Yang 说,当移植的细胞攻击接受者的身体时,这就是大多数基于细胞的免疫疗法必须根据患者特异性创建的原因。
研究人员开发了一种使用造血干细胞生产大量这些 iNKT 细胞的新方法,这种干细胞可以自我复制并产生各种血液和免疫细胞。该团队使用了从四个供体脐带血样本和八个供体外周血样本中获得的干细胞。
“我们的研究结果表明,一次脐带血捐献可产生多达 5,000 剂治疗,而一次外周血捐献可产生多达 300,000 剂治疗,”Yang 说,他也是加州大学洛杉矶分校琼森综合癌症中心微生物学、免疫学和分子遗传学副教授和成员。“在这个产量下,生产免疫细胞产品的成本可以大大降低。”
研究人员首先使用基因工程对造血干细胞进行编程,使其更有可能发育成 iNKT 细胞。接下来,将这些基因工程干细胞放入人造胸腺类器官中,该类器官模拟胸腺的环境,胸腺是一种特殊的器官,T 细胞在体内自然成熟。在类器官中待八周后,每个干细胞平均产生 100,000 个 iNKT 细胞。
然后,Yang 和她的合作者通过将其抗癌能力与称为自然杀伤细胞或 NK 细胞的免疫细胞的抗癌能力进行比较,测试了产生的细胞,称为造血干细胞工程 iNKT 细胞或 HSC-iNKT 细胞。研究人员发现,在实验室培养皿中,HSC-iNKT 细胞在杀死多种类型的人类肿瘤细胞(包括白血病、黑色素瘤、肺癌、前列腺癌和多发性骨髓瘤细胞)方面明显优于 NK 细胞。
更重要的是,HSC-iNKT 细胞在冷冻和解冻后仍能保持其肿瘤杀伤功效,这是广泛分布现成细胞疗法的必要条件。
研究人员接下来为 HSC-iNKT 细胞配备了嵌合抗原受体或 CAR,这是一种用于某些免疫疗法的特殊分子,使免疫细胞能够识别和杀死特定类型的癌症。在这种情况下,他们向 HSC-iNKT 细胞添加了一种靶向多发性骨髓瘤细胞上发现的蛋白质的 CAR,然后测试了这些细胞对抗已移植到小鼠体内的人类多发性骨髓瘤肿瘤的能力。
这些配备 CAR 的 HSC-iNKT 细胞消除了多发性骨髓瘤,接受这种治疗的小鼠在其一生中没有出现肿瘤,并且没有出现移植物抗宿主病等并发症的迹象。
研究人员现在正致力于改进他们的制造方法,转向无饲养系统,该系统消除了对支持细胞(例如胸腺类器官中使用的细胞)的需求,以帮助造血干细胞产生 iNKT 细胞。杨说,她希望这一进展能够更好地实现该疗法的大规模生产,并最终实现其临床和商业开发。
该论文的共同第一作者是加州大学洛杉矶分校博士生Yan-Ruide (Charlie) Li 和Yang (Alice) Zhao。其他作者包括加州大学洛杉矶分校教授 Sarah Larson 博士、Joshua Sasine 博士、Xiaoyan Wang 博士、Matteo Pellegrini、Owen Witte 博士和 Antoni Ribas 博士。
研究人员对造血干细胞的基因工程利用了 Donald Kohn 博士开发的方法,人工胸腺类器官由加州大学洛杉矶分校 Broad Stem Cell 的 Gay Crooks 博士、Chris Seet 博士。
该研究中描述的方法和产品包含在 UCLA 技术开发组代表加州大学董事会提交的专利申请中,这些专利申请包括 Yang、Li、Yu Jeong Kim、Jiaji Yu、Pin Wang、Yanni Zhu、Crooks , Montel-Hagen 和 Seet 被列为共同发明人。该治疗策略仅用于临床前试验;它尚未在人体中进行测试,也未经美国食品和药物管理局批准用于人体安全有效。
该研究的资金由美国国立卫生研究院、加州再生医学研究所、关注基金会、停止癌症基金会、加州大学洛杉矶分校广泛干细胞研究中心玫瑰山基金会创新资助和 Ablon 学者计划提供。
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