来自麻省理工学院(MIT)的科学家们在抗癌领域做出了新的突破

   日期:2019-07-17     浏览:184    评论:0    
核心提示:在2019年7月12日最新出版的一期《科学》杂志上,来自麻省理工学院(MIT)的科学家们在抗癌领域做出了新的突破。他们开发出的一种“抗癌疫苗”,能够极大提高CAR-T疗法的疗效,让其能对实体肿瘤进行有效攻击。MIT的官方新闻稿指出,在60%的小鼠中,肿瘤被“完全清除”!
  在2019年7月12日最新出版的一期《科学》杂志上,来自麻省理工学院(MIT)的科学家们在抗癌领域做出了新的突破。他们开发出的一种“抗癌疫苗”,能够极大提高CAR-T疗法的疗效,让其能对实体肿瘤进行有效攻击。MIT的官方新闻稿指出,在60%的小鼠中,肿瘤被“完全清除”!
 
  CAR-T疗法是最近兴起的一种细胞疗法。它的原理不难理解——CAR-T疗法就是嵌合抗原受体T细胞免疫疗法,英文全称ChimericAntigenReceptorT-CellImmunotherapy。这是一种治疗肿瘤的新型精准靶向疗法,近几年通过优化改良在临床肿瘤治疗上取得很好的效果,是一种非常有前景的,能够精准、快速、高效,且有可能治愈癌症的新型肿瘤免疫治疗方法。
 
  T细胞也叫T淋巴细胞,是人体白细胞的一种,来源于骨髓造血干细胞,在胸腺中成熟,然后移居到人体血液、淋巴和周围组织器官,发挥免疫功能。其作用相当于人体内的“战士”,能够抵御和消灭“敌人”如感染、肿瘤、外来异物等。
 
  在实验室,技术人员通过基因工程技术,将T细胞激活,并装上定位导航装置CAR(肿瘤嵌合抗原受体),将T细胞这个普通“战士”改造成“超级战士”,即CAR-T细胞,他利用其“定位导航装置”CAR,专门识别体内肿瘤细胞,并通过免疫作用释放大量的多种效应因子,它们能高效地杀灭肿瘤细胞,从而达到治疗恶性肿瘤的目的。
 
  目前大部分CAR-T疗法还处于临床实验阶段,其中治疗范围集中在以下领域:
 
  1.复发的急性B系淋巴细胞白血病(经过治疗缓解后再次发作),或者难治的急性B系淋巴细胞白血病(使用其他抗白血病治疗后病情没有缓解的)。
 
  2.两种或两种以上方法治疗失败的大B细胞非霍奇金淋巴瘤。
 
  3.CD19阳性复发、难治恶性淋巴瘤。
 
  4.CD19治疗失败,CD22阳性的急性淋巴细胞白血病。
 
  CAR-T疗法在其他抗肿瘤领域也有临床实验研究,但效果尚不明确。
 
  目前,美国FDA已经批准了两款CAR-T疗法上市,它们也给癌症治疗带来了新的突破。然而,目前这些疗法只能治疗血液癌症。针对肺癌和乳腺癌这样的实体肿瘤,CAR-T疗法就显得无能为力,疗效甚微。
 
  这是为什么呢?科学家们相信,这是因为实体肿瘤附近有一个“抑制免疫系统”的微环境。免疫T细胞一旦进入这个环境,就会“提不起精神”,无法攻击肿瘤。基于这一理论,这支来自MIT的科研团队决定开发一款疫苗,让T细胞提前进入“激活”状态。这样一来,CAR-T疗法就有望“无视”肿瘤微环境的抑制,从而攻击肿瘤细胞。
 
  “我们假设说,如果能够在淋巴结中就激活这些T细胞,它们就会具有更强大的功能,从而在肿瘤位置抵抗‘抑制’。”本研究的负责人DarrellJ.Irvine教授说道。
 
  为了实现这一目标,研究人员们对这款疫苗进行了精心的设计。它的一端是能够激活CAR-T细胞的抗原,另一端则是一条长长的“尾巴”,由脂类分子组成。在这条尾巴的帮助下,这种疫苗能够与血液中的白蛋白(albumin)结合。在人体内,白蛋白会顺着血管游遍全身。这种新型的疫苗也会“搭便车”,并在进入淋巴结后发挥功效,激活CAR-T细胞。
 
  在小鼠实验中,这种疫苗的效果堪称“神奇”。首先,研究人员们只给小鼠注射了5万个CAR-T细胞,而没有辅以疫苗。如预期一样,小鼠的血液里几乎检测不到这些细胞的存在。
 
  随后,研究人员们给小鼠使用了2次抗癌疫苗,一次是在CAR-T细胞输注后的第二天,另一次则是在一周后。在这批小鼠里,CAR-T细胞出现了快速激活与扩增!研究人员们发现,在2周后,小鼠体内的所有T细胞中,CAR-T细胞最多可占65%!
 
  快速扩增的大量CAR-T细胞就好像一支浩浩荡荡的抗癌大军,在许多小鼠体内将肿瘤“清除得干干净净”(completeelimination)。更可喜的是,这些肿瘤涵盖了多种不同的类型,包括胶质母细胞瘤、乳腺癌、以及黑色素瘤。据分析,抗癌疫苗与CAR-T疗法的组合,能在60%的小鼠中清除肿瘤。而如果只是用CAR-T疗法,就没有这样的效果。
 
  “通过添加疫苗,原先没有疗效的CAR-T疗法能得到扩增,在超过一半的动物体内带来完全缓解!”Irvine教授介绍道。
 
  值得一提的是,就像普通疫苗能带来长久的免疫力那样,抗癌疫苗也能带来长久的抗癌免疫!在治疗的2个多月后,研究人员们重新将相同的癌细胞注射到小鼠体内,观察小鼠是否会对此作出反应。令人欣喜的是,这些癌细胞很快被免疫系统清除,表明这些小鼠对同样的癌细胞已经有了抵抗力。
 
  又过了50天,研究人员们再次给这些小鼠注射了另一批癌细胞。这些癌细胞与最初的癌细胞非常接近,但有着微妙的不同,且没有CAR-T疗法所设计靶向的抗原。没想到,小鼠依旧把新型的癌细胞消灭得干干净净。研究人员们推测,这可能是因为在之前的抗癌过程中,T细胞对另一些肿瘤蛋白产生了记忆,从而产生了一批全新的抗癌卫士。
 
  “如果我们在看似‘治愈’的小鼠体内重新引入肿瘤细胞,小鼠也会把它们全部清除,”Irvine教授补充道:“这个发现令人激动。如果CAR-T细胞只针对一种抗原,那么肿瘤只要发生突变,就会逃脱免疫系统的攻击。为了取得成功,T细胞必须能够攻击许多不同的抗原。如果这种疗法能让全新的T细胞发生‘致敏’,那么肿瘤的免疫逃逸就更难发生。”
 
  需要注意的是,这项研究目前的数据大多来自小鼠,因此在人类患者中的疗效依然有待观望。不过研究人员们也指出,在体外实验里,人类CAR-T细胞同样可以被激活,表明这一策略有望应用于人类病患。研究人员们已经将这一技术许可给了一家生物技术公司,以求快速开展临床试验。
 
  “我期待这一技术能在接下来的1-2年里在患者身上测试。”Irvine教授说道。
 
  关于麻省理工学院
 
  麻省理工学院(MassachusettsInstituteofTechnology),简称“麻省理工”(MIT),位于美国马萨诸塞州波士顿都市区剑桥市,波士顿是世界著名的大学城,大波士顿地区名校众多,麻省理工学院是这些大学中的佼佼者,是世界著名私立研究型大学。麻省理工学院创立于1861年,在第二次世界大战后,麻省理工学院借由美国国防科技研究需要而迅速崛起。在二战和冷战期间,麻省理工学院的研究人员对计算机、雷达以及惯性导航系统等科技发展作出了重要贡献。
 
  麻省理工学院尤其在工程技术方面的排名时常位列世界第一。麻省理工学院不仅综合实力稳居世界前列,还研发高科技武器,并且拥有美国最高机密的林肯实验室、领先世界一流的计算机科学及人工智能实验室、汇集世界各类顶尖科技的麻省理工学院媒体实验室。麻省理工斯隆管理学院在管理界赫赫有名,培养了许多全球顶尖首席执行官。虽然MIT不是常春藤盟校成员,但基于其在学术领域的领先地位,MIT也常被纳入常春藤编外成员(IvyPlus)。
 
  麻省理工学院与哈佛大学、斯坦福大学与加州大学伯克利分校并称为“美国社会不朽的学术脊梁”。截止2019年3月,先后有93位诺贝尔奖得主曾在麻省理工学院学习或工作,在全球和全美高校中分别列第六名和第五名;先后有26位图灵奖得主在MIT工作或学习过,仅次于斯坦福(26位)位列世界第二。另有8位菲尔兹奖(世界数学最高奖)得主曾在MIT工作、位列世界第八。截止2016年,在MIT现役教授中共有79位美国国家科学院院士(以及47位退休教授)[32]、57位美国国家工程院院士(以及59位退休教授)
 
  
 
日期: 2019-07-17
标签: 麻省理工学院 MIT IT 抗癌
 
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