光免疫療法,為致命腦腫瘤帶來新希望
膠質(zhì)母細胞瘤(GBM)是成年人中常見的原發(fā)性惡性腦腫瘤之一,臨床表現(xiàn)具侵襲性。由于其病理機制是腦腫瘤中復(fù)雜的,因此治療也非常有挑戰(zhàn)性。在過去30年里,針對膠質(zhì)母細胞瘤的手術(shù)選擇幾乎沒有變化,患者5年生存率僅為5%左右。
目前,針對該疾病的神經(jīng)外科治療旨在較大限度切除腫瘤的同時避免額外的神經(jīng)損傷。臨床醫(yī)生通常會使用名為 5-氨基乙酰丙酸(5-ALA)熒光引導(dǎo)手術(shù)的光動力療法來治療膠質(zhì)母細胞瘤和其他腦瘤患者。這種療法使用光敏藥物來幫助識別手術(shù)中需要切除的腫瘤細胞,但由于腫瘤生長在大腦敏感區(qū)域,如參與規(guī)劃和控制自主運動的運動皮層。因此,手術(shù)可能仍會留下殘余腫瘤。這意味著,癌癥可能會在未來隨時復(fù)發(fā);而且,腫瘤微環(huán)境(TME)內(nèi)的免疫抑制性細胞也使免疫療法無法發(fā)揮作用。
因此,迫切需要改進膠質(zhì)母細胞瘤的手術(shù)方法以幫助延長患者的生存期。
近日,英國癌癥研究院(ICR)臨床前分子成像團隊負責(zé)人 Gabriela Kramer-Marek 博士聯(lián)合波蘭和瑞典的物理學(xué)家、神經(jīng)外科醫(yī)生、生物學(xué)家和免疫學(xué)家在 BMC Medicine 上發(fā)表了題為:Triggering anti-GBM immune response with EGFR-mediated photoimmunotherapy 的研究論文。
研究團隊在光動力療法(PDT)的基礎(chǔ)上使用了一種名為光免疫療法(photoimmunotherapy,PIT)的新技術(shù),從免疫學(xué)上激活腫瘤微環(huán)境,把“冷”腫瘤變“熱”,從而促進膠質(zhì)母細胞瘤對免疫治療的反應(yīng)。
光免疫療法(PIT)是一種光介導(dǎo)的治療方法,其中光敏劑與高度特異性的單克隆抗體(mAb)、抗體片段或能精準(zhǔn)與特定靶點結(jié)合的親合體(affibody 分子)協(xié)同增強身體的免疫反應(yīng)。
EGFR 是一種糖蛋白,它是表皮生長因子(EGF)細胞增殖和信號傳導(dǎo)的受體,已被發(fā)現(xiàn)在許多膠質(zhì)母細胞瘤病例中發(fā)生突變。
鑒于 EGFR 的高表達率和致癌性,研究人員假設(shè)光免疫療法靶向該受體可以促進 CD8+ T 細胞吸引的激活,并克服膠質(zhì)母細胞瘤的免疫“冷”狀態(tài)。
在這項研究中,他們將 EGFR 特異性親和體分子( ZEGFR : 03115 )與一種用于外科手術(shù)的熒光分子 IR700 相結(jié)合,形成偶聯(lián)物——ZEGFR : 03115-IR700 。
將光線照射在 ZEGFR : 03115-IR700 上會使光敏劑發(fā)光,以突出大腦中殘留腫瘤的微觀區(qū)域;而切換到近紅外光則會觸發(fā)殺死腫瘤細胞的抗腫瘤活性。
體外研究結(jié)果證實 ZEGFR : 03115-IR700 在光照下具有產(chǎn)生活性氧(ROS)的能力,促進了免疫原性細胞死亡,觸發(fā)損傷相關(guān)分子釋放到培養(yǎng)基中,導(dǎo)致樹突狀細胞成熟。
隨后,研究人員在植入膠質(zhì)母細胞瘤的小鼠模型中測試了這種療法。至快在照射1小時內(nèi),ZEGFR : 03115-IR700 可以在腦腫瘤微環(huán)境中觸發(fā)局部免疫反應(yīng)。與膠質(zhì)母細胞瘤細胞膜上 EGFR 結(jié)合的共軛物在近紅外光照射下誘導(dǎo)受體表達依賴性細胞死亡,部分原因是活性氧的產(chǎn)生。
大腦切片染色顯示經(jīng)光免疫療法處理的腫瘤內(nèi)細胞增殖減少、腫瘤壞死和微出血。這有效地證實了腫瘤對該療法的急性反應(yīng)。
與未經(jīng)治療的對照組相比,用 ZEGFR : 03115-IR700 治療的小鼠 CD4+ 和 CD8+ 免疫細胞水平更高,腦掃描也顯示出腫瘤細胞死亡的明顯跡象,而且該化合物導(dǎo)致殘余腫瘤細胞被根除。
這些數(shù)據(jù)表明, ZEGFR : 03115-IR700 在體內(nèi)觸發(fā)了免疫反應(yīng),從而使免疫細胞靶向了癌細胞。因此,這種療法有助于防止惡性膠質(zhì)瘤細胞在手術(shù)后復(fù)發(fā)。
該研究的通訊作者 Gabriela Kramer-Marek 博士表示,像膠質(zhì)母細胞瘤這樣的腦腫瘤很難治療,患者可選擇的治療手段太少了。由于腫瘤位置的特殊性,手術(shù)非常具有挑戰(zhàn)性,因此,在手術(shù)中觀察要切除的腫瘤細胞,并在手術(shù)后治療殘余癌細胞的新療法可能會給患者帶來很大益處。
研究團隊表示,光免疫療法除了可能成為未來治療膠質(zhì)母細胞瘤的方法外,還可以通過使用新的親和體分子來治療其他類型的癌癥。目前,研究團隊還在研究兒童神經(jīng)母細胞瘤的治療方法。
總之,這項研究強調(diào)了 ZEGFR:03115-IR700 治療膠質(zhì)母細胞瘤的潛力,它能準(zhǔn)確觀察到 EGFR 陽性腦瘤,并在聯(lián)合照射后破壞腫瘤細胞,將免疫抑制的腫瘤微環(huán)境改變?yōu)槊庖叽嗳醐h(huán)境,從而使這種療法在治療侵襲性腦瘤方面具有令人興奮的潛力。
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