2014年10月15日,上海交通大學和第二軍醫(yī)大學等處的研究人員在國際癌癥研究領域著名期刊《Clinical Cancer Research》發(fā)表了一項最新研究成果,題為“Development of T Cells Redirected to Glypican-3 for the Treatment of Hepatocellular Carcinoma”,在這項研究中,研究人員開發(fā)了GCP3特異性CAR T細胞,并探討它們用于HCC治療的潛力。研究表明,GPC3靶向CAR T細胞,能夠有效地消除GPC3陽性HCC細胞,從而為GPC3陽性HCC提供了一種很有前途的介入治療。
本研究通訊作者是上海交通大學醫(yī)學院附屬仁濟醫(yī)院的李宗海研究員。李宗海博士為上海交通大學醫(yī)學院附屬仁濟醫(yī)院博士生導師、上海市腫瘤研究所癌基因及相關基因國家重點實驗室研究組長、國際藥物創(chuàng)新聯(lián)盟執(zhí)行理事、美國癌癥協(xié)會會員、美國基因治療協(xié)會會員、中國醫(yī)藥生物技術協(xié)會基因治療分會首屆委員。他長期致力于研制高效安全的抗腫瘤生物藥物(主要為抗體藥物、靶向給藥系統(tǒng)及免疫細胞治療)和開發(fā)腫瘤新治療靶標。他承擔國家新藥創(chuàng)制科技重大專項,傳染病重大專項,973,國家自然科學基金面上項目,上海市科委重點科技攻關及企業(yè)合作項目等十余項課題。在CANCER RESEARCH、BIOMATERIALS、CELL DEATH & DISEASE、FASEB J、JBC、NEOPLASIA、CARCINOGENESIS和CANCER IMMUNOL IMMUNOTHER等國內外學術期刊發(fā)表論文六十多篇。
肝細胞癌(HCC)是世界第五大最常見癌癥和第三大最常見癌癥死亡原因。目前,手術是 HCC最有效的治療方法。然而,根治性肝臟切除術后腫瘤的復發(fā)率很高,5年生存率只有10%。此外,因為大多數(shù)的HCC患者是在疾病后期階段才被診斷,因此根治性治療,包括化療、化療栓塞、切除和質子束療法,通??赡苁菬o效的。索拉非尼(Nexavar),是第一種臨床批準的HCC靶向藥物,只能使總生存期延長2-3個月。因此,HCC患者的管理,仍然迫切需要有效的、延長生命的策略。
基于嵌合抗原受體(CAR)修飾的T細胞的免疫療法,已被證明是一種很有前途的癌癥治療策略。CAR T細胞能特異性地識別腫瘤相關抗原,并以一種非主要組織相容性復合物受限的方式,消除腫瘤細胞。最近,利用CAR T細胞的幾個試點臨床試驗,已被報道了一些有前途的臨床結果。
GPC3是硫酸乙酰肝素(HS)蛋白聚糖glypican家族的一員,可通過糖基磷脂酰肌醇(GPI)錨,附著在細胞表面。GPC3在細胞生長、分化和遷移過程中發(fā)揮重要的作用。有多項研究表明,GPC3是一種有吸引力的肝癌特異性靶標,因為它在HCC中高表達,但是在正常組織中表達有限。
目前,利用抗體或肽疫苗的GPC3靶向免疫治療策略,已經(jīng)被開發(fā)用于HCC治療。單克隆抗體GC33的臨床數(shù)據(jù)表明,它在晚期HCC中的耐受性良好,表明GPC3是一個相對安全的靶標。然而,根據(jù)實驗敲除結果表明,GPC3并不是HCC細胞的致死基因。
此外,裸抗體不能完全消除小鼠模型中的腫瘤,或者,在GC33的I期臨床試驗評估的55名患者中,沒有觀察到局部或完全緩解,這表明,一種裸抗體的治療效果可能不夠有效,不足以治愈HCC。在GPC3衍生的肽疫苗用于HCC患者的I期臨床試驗中,中位總生存率似乎與GPC3-特異性CTL頻率呈正相關,表明GPC3靶向的T細胞,可能是HCC治療的潛在藥物。
然而,基于GCP3的CAR工程T細胞從未見過報道。因此,在這項研究中,研究人員開發(fā)了GCP3特異性CAR T細胞,并探討它們用于HCC治療的潛力。
研究人員利用慢病毒載體轉導,制備了表達第一代和第三代GCP3-靶向CAR的T細胞。然后,評估了轉基因的CAR T細胞對不同HCC細胞株的體內外細胞毒性。結果發(fā)現(xiàn),GPC3靶向CAR T細胞,能夠在體外有效地殺死GPC3陽性HCC細胞,但是不能殺死GPC3陰性細胞。這些細胞毒性似乎與靶細胞中的GPC3表達水平呈正相關。
此外,表達第三代GPC3靶向CAR的T細胞,可在體內消除具有較高GPC3表達水平的HCC異種移植物,并有效地抑制具有低GPC3表達水平的 HCC異種移植物的增長。用第三代GPC3靶向CAR T細胞,治療含有正位Huh-7異種移植物的小鼠,可顯著延長它們的存活時間。
因此,本研究得出結論:GPC3靶向CAR T細胞,能夠有效地消除GPC3陽性HCC細胞,從而為GPC3陽性HCC提供了一種很有前途的介入治療。