间充质干细胞:运送炮火,攻击肿瘤!
2016年,柳叶刀杂志公布全球疾病负担研究,全球每年因恶性肿瘤死亡人数为8927.4万人,成为仅次于心脑血管疾病的第二大死亡因素。在美国、澳大利亚等国家甚至成为死亡的第一因素。而从2006年到2016年,肿瘤死亡人数增加了17.8%,恶性肿瘤已经成为危害人类将康的重要杀手。
2018年的全球肿瘤统计结果显示,全球估计有1819万癌症新增病例以及960万癌症死亡病例。而我国每天约有1万人确诊癌症,癌症患病率处于国际中等偏上水平,给个人家庭和社会带来了沉重的经济负担。
目前的肿瘤治疗方法主要有手术、放疗、化疗等传统手段,以及分子靶向药物、免疫检查点治疗、CAR-T等新兴治疗手段。CAR-T治疗和anti-PD-1/PD-L1更是成为明星癌症治疗手段,有希望使癌症成为慢性疾病。近期也有诸多证据表示,使用基因编辑技术改造间充质干细胞,在肿瘤治疗中具有潜在的使用价值。
间充质干细胞的“GPS导航”
随着基因编辑技术的进步,改造细胞治疗疾病成为可能。
目前大热的CAR-T治疗就是基因编辑T细胞成功的案例,CAR-T细胞对血液肿瘤有良好的治疗效果,但对于实体瘤的治疗还需要进一步的探索。困境之一就是CAR-T细胞无法进入实体瘤内部,无法实现杀伤功能。而间充质干细胞则具有“天生的GPS导航“,能精确地寻找并进入实体瘤内部。
研究表明肿瘤及微环境通过释放炎症性细胞因子、趋化因子、生长因子等,导航间充质干细胞到达肿瘤部位。天然的间充质干细胞并没有抑制肿瘤生长的能力,但利用基因编辑技术让间充质干细胞携带”肿瘤杀伤的武器“,就能够助力肿瘤治疗。
间充质干细胞——运送大炮的战车
溶瘤病毒、纳米颗粒药物及抗肿瘤药物对肿瘤细胞都具有强有力的杀伤作用,但是如何特异性到达肿瘤位点,同时降低副作用是目前的困境之一。
间充质干细胞的“归巢能力”赋予它“天生的GPS导航”,利用基因编辑技术让间充质干细胞成为运送炮火的战车无疑是很好的选择。
临床前数据显示利用间充质干细胞递送溶瘤性的HSV病毒有效杀伤恶性胶质母细胞瘤细胞,显著延长中位生存期;利用骨髓来源的间充质干细胞搭载减毒性麻疹病毒(measles virus,MV)有效递送到肝癌组织,增加MV对HCC细胞的感染效率,有效抑制肿瘤的生长。
纳米技术能够保护治疗药物不被降解,持续地释放药物,有效保证化疗药物及靶向药物等疗效。利用间充质干细胞搭载纳米颗粒药物(NPs)就解决了递送的方向性,同时降低脱靶毒性。临床前数据表明间充质干细胞能够高效地内吞NPs,而不影响细胞活性和分化能力。搭载了NPs的间充质干细胞迁移到神经胶细胞瘤组织部位,有效抑制肿瘤生长。
临床前的数据显示利用间充质干细胞递送抗肿瘤药物非常具有潜在价值,这推动临床试验的进行。目前在ClinicalTrials网站上已经有46项注册的临床试验。
展望
间充质干细胞因为具有分化潜能和免疫调节功能,在多种疾病的治疗中发挥重要作用。在肿瘤治疗中,间充质干细胞化身为“运送大炮的战车”,手握“GPS导航”,一路高歌挺进肿瘤组织的腹地。我们期待着临床试验给我们带来好消息,给肿瘤治疗增添新的武器。
本文作者:章台柳 phd,清华大学免疫学
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