科学家利用“现成的”工程干细胞治疗侵袭性脑癌

2022年05月19日 17:26 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

胶质母细胞瘤(GBM)是大脑和脊髓的高度侵袭性癌症肿瘤。像GBM这样的脑癌在治疗上具有挑战性,因为许多癌症治疗药物无法通过血脑屏障。另外,尽管手术和随后的化疗和放疗是治疗该疾病的最成功方法,但90%以上的GBM肿瘤在手术切除后会复发。

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在布里格姆妇女医院和哈佛大学医学院的研究人员领导的一项新研究中,科学家们设计了一种新的治疗策略,其通过使用健康捐赠者的干细胞来攻击GBM特异性肿瘤细胞的方式来治疗术后的GBM。这一策略在GBM的临床前模型中显示出巨大的疗效,100%的小鼠在治疗后活过90天。该研究结果将于今日发表在《自然通讯》上。

“这是我们所知的第一项研究,在启动治疗之前确定肿瘤细胞上的目标受体,在GBM肿瘤手术后使用可生物降解、凝胶封装、‘现成的’工程干细胞为基础的治疗,”干细胞和转化免疫治疗中心(CSTI)主任、布莱根神经外科系研究副主任、哈佛医学院和哈佛干细胞研究所(HSCI)教师Khalid Shah说道,“未来,我们将应用这一策略,以在人们收到GBM诊断结果后及时确定目标受体,然后从预先制作的储存器中施用凝胶封装的、现成的工程干细胞疗法。”

许多基于细胞的癌症治疗方法都来自于患者自身的干细胞或免疫细胞。然而在像GBM这样的疾病中,由于疾病的快速发展,大多数患者在得到诊断后的第一周就接受了手术,几乎没有时间从他们自己的细胞类型中开发治疗方法。相反,科学家们开发了一种新颖的方法,他们使用异体干细胞或来自健康人的细胞,这样就可以在手术时立即提供补救措施。Shah及其同事评估了几种在大脑中携带干细胞疗法的胶囊的疗效,并且还发现一种可生物降解的水凝胶胶囊能成功运送治疗而不会被脑脊液冲走。

研究人员首先确定了循环肿瘤细胞(CTC)--或血液中的癌细胞--上的特殊受体,这些受体被称为“死亡受体”,是使用一种通常在肿瘤细胞上表达的遗传生物标志物。在确定之后,研究人员从健康人类捐赠者的骨髓中提取干细胞并设计细胞以释放一种跟死亡受体结合的蛋白质,进而启动细胞死亡。另外,他们还在干细胞系统中建立了一个允许通过PET成像追踪干细胞的安全开关,一旦激活就能消除干细胞并进一步增强癌细胞的死亡。最后,Shah的团队评估了治疗性双功能细胞(MSCBif)在原发性和复发性GBM肿瘤手术后动物模型中的疗效。

值得注意的是,所有在手术后接受凝胶包裹的干细胞治疗的小鼠在治疗后90天仍然存活。而只接受手术的小鼠则表现出平均存活时间为55天。研究人员还通过对小鼠进行不同剂量的间充质干细胞治疗评估了这种临床治疗的安全性。他们发现在有或没有肿瘤的小鼠中没有毒性迹象。

该研究的发现为在未来两年内对接受脑部手术的GBM患者进行I期临床试验铺平了道路。Shah及其同事指出,这种治疗策略将适用于更广泛的实体瘤,并且需要对其应用进行进一步调查。

Shah说道:“除了这种疗法的显著展示成功率外,这些发现表明我们可以使用健康人的干细胞来治疗癌症患者。这项工作奠定了一个基础,从而开始建立一个针对肿瘤细胞和肿瘤微环境中的免疫细胞的不同受体的工程治疗性干细胞生物库,有一天我们将能用来治疗GBM等广泛的难治性癌症。”

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