胰腺導(dǎo)管腺癌(PDAC)被稱為“癌中之王”,晚期患者中位生存期不足一年。盡管嵌合抗原受體T細(xì)胞(CAR-T)療法在血液腫瘤中創(chuàng)造了奇跡,但其在實(shí)體瘤尤其是PDAC中的療效始終有限。8月18日,賓夕法尼亞大學(xué)Carl H. June教授團(tuán)隊(duì)一項(xiàng)發(fā)表于《Cell Reports Medicine》的1期臨床試驗(yàn)及后續(xù)機(jī)制研究,揭開了PDAC中CAR-T細(xì)胞耐藥的面紗,并提出“雙基因編輯”這一潛在突破方向。
從“安全”到“無效”:CAR-T在胰腺導(dǎo)管腺癌(PDAC)的首次大規(guī)模人體試驗(yàn)
這項(xiàng)由賓夕法尼亞大學(xué)團(tuán)隊(duì)主導(dǎo)的研究,納入了9名經(jīng)至少一線化療失敗的晚期胰腺導(dǎo)管腺癌(PDAC)患者,旨在評(píng)估自主研發(fā)的全人源抗間皮素(MSLN)CAR-T細(xì)胞(huCART-meso)的安全性與療效。試驗(yàn)設(shè)計(jì)了三種給藥方式:靜脈注射(3例)、腹腔灌注(2例)和肝動(dòng)脈灌注(4例),并允許部分患者在首次給藥后21-42天接受二次靜脈輸注。
安全性方面,研究結(jié)果令人欣慰:所有患者均未出現(xiàn)3級(jí)以上治療相關(guān)毒性,僅2例出現(xiàn)2級(jí)細(xì)胞因子釋放綜合征(CRS),無神經(jīng)毒性報(bào)告。這與此前其他實(shí)體瘤CAR-T試驗(yàn)中常見的嚴(yán)重毒性形成對(duì)比,提示局部給藥(如腹腔或肝動(dòng)脈)可能通過減少“首過效應(yīng)”降低風(fēng)險(xiǎn)。
但療效卻不容樂觀:9名患者中,僅1例在治療后28天達(dá)到疾病穩(wěn)定(SD),其余均在3個(gè)月內(nèi)疾病進(jìn)展;中位總生存期僅6.7周,中位無進(jìn)展生存期3.9周。“這與我們?cè)诤谏亓觥⒙殉舶┑绕渌麑?shí)體瘤中的經(jīng)驗(yàn)大相徑庭?!毖芯客ㄓ嵶髡咧弧AR-T領(lǐng)域權(quán)威Carl H. June教授表示,“問題顯然出在CAR-T細(xì)胞本身或其與PDAC微環(huán)境的相互作用上。”
“冷腫瘤”與“耗竭T細(xì)胞”:耐藥的核心密碼
為破解療效困局,研究團(tuán)隊(duì)對(duì)患者治療前后的腫瘤組織、外周血及腹腔積液進(jìn)行了深度分析,揭示了兩大關(guān)鍵耐藥機(jī)制。
首先,PDAC的“冷腫瘤”特性顯著阻礙了CAR-T細(xì)胞的浸潤(rùn)與激活。所謂“冷腫瘤”,指腫瘤微環(huán)境中T細(xì)胞浸潤(rùn)極少、免疫抑制因子(如TGF-β)高表達(dá)的狀態(tài)。研究顯示,所有患者在治療前轉(zhuǎn)移灶中CD3+ T細(xì)胞浸潤(rùn)極低;即使經(jīng)過CAR-T治療后,腫瘤組織中的CAR陽性細(xì)胞仍難以檢測(cè),部分樣本甚至檢測(cè)不到表面CAR表達(dá)——這可能是由于CAR-T細(xì)胞在腫瘤內(nèi)“隱身”(如表面CAR下調(diào))或被免疫抑制微環(huán)境“清除”。
其次,CAR-T細(xì)胞自身陷入“耗竭”陷阱。通過單細(xì)胞RNA測(cè)序(scRNA-seq),研究人員發(fā)現(xiàn),回輸后的CAR-T細(xì)胞高表達(dá)ID3、SOX4等轉(zhuǎn)錄因子,以及GZMK(顆粒酶K)等耗竭標(biāo)志物,形成了典型的“耗竭表型”。這些基因的激活會(huì)導(dǎo)致T細(xì)胞失去殺傷能力、增殖停滯,甚至轉(zhuǎn)化為調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Treg),進(jìn)一步抑制免疫反應(yīng)。
這與團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)室中觀察到的慢性抗原刺激下的CAR-T細(xì)胞耗竭高度一致。PDAC的腫瘤微環(huán)境中,間皮素(MSLN)持續(xù)高表達(dá),CAR-T細(xì)胞被反復(fù)激活,最終”累垮”。
單基因敲除顯效有限,雙基因編輯或成“救星”
基于上述發(fā)現(xiàn),研究團(tuán)隊(duì)嘗試通過基因編輯阻斷耗竭通路:他們分別敲除了CAR-T細(xì)胞中的ID3或SOX4(單敲除,KO),并在小鼠模型中測(cè)試其抗腫瘤效果。
結(jié)果顯示,單敲除SOX4的CAR-T細(xì)胞在小鼠中表現(xiàn)出更強(qiáng)的腫瘤殺傷能力,部分小鼠甚至實(shí)現(xiàn)了腫瘤清除;而單敲除ID3的效果則因供體差異波動(dòng)較大。但遺憾的是,所有單敲除組的小鼠最終仍出現(xiàn)腫瘤復(fù)發(fā)——這意味著單一基因干預(yù)不足以徹底逆轉(zhuǎn)耗竭。
研究團(tuán)隊(duì)意識(shí)到,ID3和SOX4可能在耗竭過程中扮演“協(xié)同角色”,于是,研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步構(gòu)建了ID3和SOX4雙敲除(DKO)的CAR-T細(xì)胞,并在小鼠模型中驗(yàn)證其長(zhǎng)期療效。
關(guān)鍵突破出現(xiàn)了:與野生型(WT)或單敲除CAR-T細(xì)胞相比,DKO CAR-T細(xì)胞在小鼠中誘導(dǎo)了顯著更長(zhǎng)的無復(fù)發(fā)生存期(RFS)。部分小鼠在治療后6個(gè)月仍未出現(xiàn)腫瘤復(fù)發(fā),而對(duì)照組(WT)的中位復(fù)發(fā)時(shí)間僅為2個(gè)月。這是首次在PDAC模型中證實(shí),雙基因編輯可顯著提升CAR-T細(xì)胞的持久性。
從實(shí)驗(yàn)室到臨床:PDAC CAR-T的未來之路
這項(xiàng)研究為PDAC CAR-T治療提供了多重啟示:
1.優(yōu)化給藥方式:局部灌注(如腹腔或肝動(dòng)脈)可能比靜脈注射更有效,需進(jìn)一步擴(kuò)大樣本驗(yàn)證;
2.克服腫瘤微環(huán)境:聯(lián)合免疫檢查點(diǎn)抑制劑(如抗PD-1)、靶向TGF-β等藥物,或通過基因編輯增強(qiáng)CAR-T細(xì)胞的浸潤(rùn)能力(如敲除抑制性受體);
3.雙基因編輯策略:ID3/SOX4雙敲除或類似組合(如NR4A家族基因)可能成為下一代CAR-T細(xì)胞的“標(biāo)準(zhǔn)配置”;
4.動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)耗竭:通過液體活檢(如循環(huán)腫瘤DNA、外泌體)實(shí)時(shí)追蹤C(jī)AR-T細(xì)胞的耗竭狀態(tài),指導(dǎo)個(gè)體化治療。
《Cell Reports Medicine》審稿人評(píng)論:“這項(xiàng)研究為PDAC CAR-T的臨床轉(zhuǎn)化提供了關(guān)鍵的機(jī)制洞見,雙基因編輯策略值得加速推進(jìn)至臨床前研究?!?/strong>
從“安全但無效”到“雙基因編輯破局”,這項(xiàng)研究不僅解答了PDAC CAR-T耐藥的部分謎題,更點(diǎn)燃了實(shí)體瘤CAR-T治療的新希望。隨著基因編輯技術(shù)的進(jìn)步(如堿基編輯、先導(dǎo)編輯)和多組學(xué)分析的深入,未來或許能開發(fā)出“更聰明”的CAR-T細(xì)胞——既能精準(zhǔn)識(shí)別腫瘤,又能在惡劣微環(huán)境中“自我保護(hù)”,真正成為PDAC患者的“救命武器”。
備注:Carl H. June 是美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院士、賓夕法尼亞大學(xué)終身教授,CAR-T細(xì)胞療法的創(chuàng)始人之一,被稱為CAR-T之父,他不僅是CAR-T療法的研究先驅(qū),更是推動(dòng)腫瘤免疫治療進(jìn)入細(xì)胞時(shí)代的關(guān)鍵人物。
原文鏈接:https://www.cell.com/cell-reports-medicine/fulltext/S2666-3791(25)00374-X
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