梅奧診所將嵌體抗原受體(CAR)與間充質(zhì)干細(xì)胞“強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合,向自免疾病宣戰(zhàn)!
2024-06-18 點(diǎn)擊量:670
自身免疫性疾病是全球第三大慢性疾病,影響了全球上億人,但治療方法卻不盡如人意,近日,梅奧診所將CAR技術(shù)與間充質(zhì)干細(xì)胞(MSC)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合,制造出能準(zhǔn)確靶向炎癥性疾病部位和提高免疫抑制潛能的CAR-MSC,并在移植物抗宿主病小鼠模型上效果積極,或?yàn)樽陨?span id="28sukem2msgc" class="wx_search_keyword_wrap" style="color:var(--weui-LINK);cursor:pointer;">免疫性疾病治療帶來全新的可能。
作為“炎癥的征服者”。間充質(zhì)干細(xì)胞(MSC)無疑是治療自身免疫性疾病的“潛力股”。
而如今來自美國(guó)梅奧診所的研究者還打算繼續(xù)深挖MSC的可能性,他們嘗試將嵌體抗原受體(CAR)與MSC“強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合”,制造出能準(zhǔn)確靶向炎癥性疾病部位和提高免疫抑制潛能的CAR-MSC。
隨后,在移植物抗宿主?。?span id="28sukem2msgc" class="wx_search_keyword_wrap" style="color:var(--weui-LINK);cursor:pointer;">GvHD)的臨床前小鼠模型中,該工程干細(xì)胞也顯示出治療效果增強(qiáng)與存活率提高的積極結(jié)果,為這種技術(shù)在自身免疫性疾病上的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
目前論文已在線發(fā)表在《Nature Biomedical Engineering》期刊(影響因子:28.1)上,引發(fā)了廣泛的關(guān)注。
論文“具有嵌合抗原受體的間充質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞,用于增強(qiáng)免疫抑制”
CAR+MSC
強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合抗擊自免病
相較于心腦血管疾病與癌癥的知名度,排名全球慢性病第三的自身免疫性疾病似乎是一個(gè)有些陌生的領(lǐng)域。但實(shí)際上,它囊括了上百種疾?。合?span id="28sukem2msgc" class="wx_search_keyword_wrap" style="color:var(--weui-LINK);cursor:pointer;">系統(tǒng)性紅斑狼瘡、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、炎癥性腸病、移植物抗宿主病等等,威脅著全球約7.6%-9.4%的人群。
臨床上已知的自免病類型超過100種
之所以會(huì)患上自免病,主要是因?yàn)樯眢w里發(fā)生了“超敏反應(yīng)”——本來負(fù)責(zé)護(hù)衛(wèi)人體健康的免疫系統(tǒng)變得“六親不認(rèn)”,除細(xì)菌、病毒外,它還會(huì)不斷攻擊體內(nèi)健康的細(xì)胞,導(dǎo)致組織器官損傷或者功能障礙。
炎癥是自免病的重要標(biāo)志。在過去,人們常依靠非甾體類抗炎藥、糖皮質(zhì)激素等削弱免疫反應(yīng)以減輕組織損傷,后來抑制腫瘤壞死因子TNF-α攻擊健康細(xì)胞的單克隆抗體藥也一度熱銷。但兩者都未能幫助患者擺脫“終身吃藥”的Debuff,并存在長(zhǎng)期用藥失效的可能性。
在新的攻克疾病號(hào)角中,間充質(zhì)干細(xì)胞以調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)、控制炎癥而聞名,它能通過細(xì)胞與細(xì)胞間的直接接觸,以及旁分泌效應(yīng)分泌生物活性因子,如生長(zhǎng)因子、細(xì)胞因子和趨化因子等發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)及抗炎作用。
干細(xì)胞調(diào)控免疫系統(tǒng)示意圖
而大眾對(duì)CAR技術(shù)的印象可能集中在CAR-T上,近些年,這種抗癌“神針”締造了不少治愈“神話”,作為其中的重要部分,CAR技術(shù)功不可沒,經(jīng)其改造后的T細(xì)胞就像一個(gè)“超級(jí)戰(zhàn)士”,能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位識(shí)別癌細(xì)胞,并迅速將其殺滅。
基于兩者特性,梅奧診所的Kenderian博士及其團(tuán)隊(duì)提出通過設(shè)計(jì)和摻入CAR技術(shù)來增強(qiáng)MSC運(yùn)輸與免疫抑制特性的想法。CAR-MSC中的“CAR”會(huì)有三個(gè)關(guān)鍵功能:
1)靶向并附著于病變細(xì)胞表面上的特定標(biāo)志物;
2)作為一種錨,確保嵌合CAR與靶標(biāo)保持連接;
3)啟動(dòng)信號(hào)傳導(dǎo),以激活強(qiáng)大的免疫反應(yīng)。
為了驗(yàn)證他們的想法,Kenderian博士設(shè)計(jì)了一種CAR-MSC——能特異性靶向一種與移植物抗宿主病以及炎癥性腸病有關(guān)的蛋白:E-鈣黏蛋白(免疫疾病中過度活躍T細(xì)胞的靶標(biāo),會(huì)導(dǎo)致結(jié)腸損傷),與此同時(shí),研究者將功能性CD28ζ細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)結(jié)構(gòu)域摻入CAR,以激發(fā)更強(qiáng)的免疫抑制能力。
移植物抗宿主病:多出現(xiàn)于異基因造血干細(xì)胞移植(allo-HSCT)后,是由于基因型不相同的供者免疫細(xì)胞將受者組織細(xì)胞視為異物所致,可累及多器官的綜合征。
炎癥性腸病:是一種非特異性的慢性腸道炎癥性疾病,主要包括潰瘍性結(jié)腸炎和克羅恩病,病程易反復(fù)發(fā)作,影響患者的生活質(zhì)量。
CAR-MSC的設(shè)計(jì)。間充質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞表達(dá)CAR受體,以增強(qiáng)其通過單鏈可變片段的運(yùn)輸和通過細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)域的抑制功能
接下來,研究者著手確定CAR-MSC效用,在應(yīng)用于移植物抗宿主病臨床前小鼠模型時(shí),他們發(fā)現(xiàn)CAR-MSC具有顯著的治療益處,且可改善小鼠的疾病癥狀評(píng)分與延長(zhǎng)生存期。
CAR-MSC是怎么做到的?Kenderian博士深度探尋了其中的可能機(jī)制,他們發(fā)現(xiàn),與對(duì)照組MSC相比,在輸注CAR-MSC后循環(huán)人類T細(xì)胞數(shù)量減少,免疫抑制調(diào)節(jié)性T細(xì)胞百分比增加,免疫抑制細(xì)胞因子血清水平升高,且更能向相關(guān)靶組織聚集。
實(shí)驗(yàn)室首個(gè)CAR-MSC,其中CAR-MSC肌動(dòng)蛋白-細(xì)胞骨架顯示為綠色,嵌合抗原受體顯示為紫色
在這項(xiàng)研究中,梅奧診所證明了生產(chǎn)CAR-MSCs的可行性。Kenderian博士強(qiáng)調(diào)說:這些初步研究結(jié)果為這種技術(shù)的未來應(yīng)用奠定了基礎(chǔ),為提高這種療法的多功能性以應(yīng)對(duì)自身免疫方面的多種疾病鋪平了道路。
炎癥征服者
干細(xì)胞VS自免病
前文所提到的研究只是千萬研究中的一頁(yè),事實(shí)上,應(yīng)用干細(xì)胞治療自免病的研究在全球已經(jīng)廣泛開展,所涉種類也同樣多種多樣。
1、系統(tǒng)性紅斑狼瘡
這是一種發(fā)病機(jī)制尚未闡明的自身免疫性結(jié)締組織病,會(huì)導(dǎo)致免疫耐受崩潰,局部組織破壞與慢性炎癥。一線藥物雖能起到抗炎、阻止免疫過激的效果,但也有造成嚴(yán)重不良反應(yīng)的可能,且存在耐藥、停藥復(fù)發(fā)等問題。
2022年,國(guó)內(nèi)風(fēng)濕免疫學(xué)科領(lǐng)域眾多專家共同完成了《異體間充質(zhì)干細(xì)胞治療系統(tǒng)性紅斑狼瘡專家共識(shí)》,其中指出——目前全球已經(jīng)有1500多例系統(tǒng)性紅斑狼瘡患者接受了MSC治療。這種療法提高了系統(tǒng)性紅斑狼瘡患者的療效,改善了系統(tǒng)性紅斑狼瘡患者的生存質(zhì)量和預(yù)后。
2、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎
這是一種以侵蝕性關(guān)節(jié)炎為主要臨床表現(xiàn)的自身免疫病,早期主要影響滑膜關(guān)節(jié),但最終可能累及肺部、血管和身體的其他部位,治療主要依賴于非甾體抗炎藥(NSAID)、糖皮質(zhì)激素和改良型抗風(fēng)濕藥物(DMARDs),但長(zhǎng)期使用也容易帶來不同程度的不良反應(yīng),包括感染、骨髓抑制、肝腎功能損害等。
為此,研究者嘗試用MSC對(duì)其進(jìn)行改善,2019年,《Drug Design, Development and Therapy》上一則研究曾招募了64名年齡在18-64歲的類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎患者,在經(jīng)過臍帶MSC聯(lián)合DMARDs治療1年和3年后,患者的血常規(guī)、肝腎功能及免疫球蛋白檢查在正常范圍內(nèi),均無異常。說明了臍帶MSC細(xì)胞聯(lián)合DMARDs治療類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎是一種安全有效的治療方法。
一名68歲男性,1998年被診斷患有類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎。2010年,他首次入院治療。( A ) 表明他的手無法保持伸直。(B)治療后3年,已停止使用抗風(fēng)濕藥5年,雙手伸展自如,關(guān)節(jié)周圍的風(fēng)濕結(jié)節(jié)逐漸變軟、消退
3、1型糖尿病
1型糖尿?。═1DM)是與多基因遺傳相關(guān)的自身免疫性慢性代謝性疾病,可導(dǎo)致視網(wǎng)膜病變、腎病、神經(jīng)病變和足部潰瘍等嚴(yán)重并發(fā)癥。
作為一線治療方法,胰島素雖然能幫助患者控制血糖,卻無法修復(fù)再生患者受傷的胰島,這意味著T1DM患者需要終生“控糖”,而MSC的出現(xiàn)為科學(xué)家們打開了新的思路。
在南京鼓樓醫(yī)院的一項(xiàng)臨床研究中,53名T1DM患者被靜脈輸注了同種異體臍帶MSC,并在3個(gè)月后重復(fù)輸注一次,在研究者為期一年的隨訪中,MSC治療組的完全緩解率為40.7%,約為對(duì)照組的2.5倍,并且未觀察到嚴(yán)重不良反應(yīng)。
除此以外,各地研究者還在探索利用MSC治療銀屑病、原發(fā)性干燥綜合征等等自身免疫性疾病,并展現(xiàn)出不俗的研究成果,這位“炎癥征服者”正用實(shí)踐向世人證明其抗炎能力,我們也期待在科學(xué)家的共同努力下,MSC最終能夠平息“內(nèi)亂”,把身體交還健康。