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2022-07
膀胱癌是全球第九大常見(jiàn)癌癥[1]。臨床上約有75%的膀胱癌患者為非肌層浸潤性膀胱癌(NMIBC)[2],其余為肌層浸潤性膀胱癌(MIBC),NMIBC患者通常在經(jīng)尿道電切術(shù)后進(jìn)行膀胱內治療,然而大約60%的患者會(huì )在治療后2年內復發(fā),且25%患者會(huì )進(jìn)展到晚期。MIBC常發(fā)生轉移性擴散是患者低生存率的主要原因[3]。值得慶幸的是,近年來(lái)膀胱癌免疫治療取得了巨大的進(jìn)步,各種免疫療法,包括BCG(卡介苗)膀胱灌注和免疫檢查點(diǎn)阻斷療法,在早期和晚期膀胱癌患者中獲得持久的臨床獲益。膀胱癌類(lèi)器官為檢測免疫治療反應提供了一個(gè)合適的實(shí)驗腫瘤模型,這可以轉化為其他實(shí)體癌癥的治療方法。其中嵌合抗原受體(CAR)-T細胞是一種很有前景的實(shí)體癌個(gè)體化免疫治療工具[4]。
CAR-T療法
CAR-T療法就是嵌合抗原受體T細胞免疫療法,是一種很有前途的針對實(shí)體癌癥的個(gè)性化免疫治療工具,因為它們可以修飾成針對任何腫瘤相關(guān)抗原(TAA)的CAR,其原理是通過(guò)基因工程技術(shù),將T細胞激活,并裝上定位導航裝置CAR(腫瘤嵌合抗原受體),將普通的T細胞武裝成具有“定向導航”的超級戰士,專(zhuān)門(mén)識別并高效滅殺腫瘤細胞,從而達到治療惡性腫瘤的效果。這是一種治療腫瘤的新型精準靶向療法,近幾年通過(guò)優(yōu)化改良在臨床腫瘤治療上取得很好的效果。
研究
背景
任何旨在取得臨床成功的個(gè)性化免疫治療策略都必須通過(guò)大量臨床前實(shí)驗進(jìn)行評估和驗證。目前,細胞系和患者衍生異種移植物動(dòng)物模型(PDX)是臨床前評估的最常見(jiàn)選擇[5]。然而,細胞系相對缺乏腫瘤特性,盡管它易于體外擴增,卻不利于評價(jià)治療效果。而PDX模型雖然允許體內篩選,在建模方面卻需要耗費大量時(shí)間和資源。
雖然多項CAR-T細胞治療膀胱癌的臨床試驗項目陸續登記并開(kāi)展,但目前尚未有任何實(shí)驗室研究結果或數據被公布。在這個(gè)階段,開(kāi)發(fā)一種針對膀胱癌的個(gè)性化CAR-T細胞免疫療法勢在必行。因此,有必要構建合適的模型來(lái)研究CAR-T細胞對膀胱癌的療效。
本篇小編就帶大家一起解讀這篇來(lái)自期刊Clinical & Translational Immunolog的論文 Patient-derived organoids of bladder cancer recapitulate antigen expression profifiles and serve as a personal evaluation model for CAR-T cells in vitro (膀胱癌類(lèi)器官再現來(lái)源腫瘤表面抗原表達譜特征可以作為CAR-T細胞體外個(gè)體化評價(jià)模型),本文旨在一起探討以患者來(lái)源腫瘤類(lèi)器官實(shí)驗評價(jià)CAR-T細胞免疫療法在膀胱癌中的效用,實(shí)驗研究團隊希望建立一個(gè)腫瘤類(lèi)器官體外技術(shù)平臺來(lái)評估CAR-T細胞介導的抗膀胱癌細胞毒性。
研究
思路
研究
結果
01
?在組織學(xué)特征上驗證了膀胱癌類(lèi)器官高度還原親代腫瘤
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PIC.01
02
?在基因突變譜上驗證了膀胱癌類(lèi)器官細胞系高度保留親代腫瘤特征
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PIC.02
(注:膀胱癌類(lèi)器官及其原發(fā)腫瘤的基因表達和基因突變圖譜顯示BCOs的基因表達譜與原發(fā)腫瘤組織的基因表達譜高度相似)
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PIC.03
(對腫瘤及其來(lái)源的BCOs的WES分析BCOs高度重現了其來(lái)源的原發(fā)性腫瘤的基因組圖譜)
03
?MUC1在膀胱癌類(lèi)器官及其原發(fā)腫瘤中一致高表達
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PIC.04
(注:免疫熒光分析顯示MUC1在相應的BCO中持續表達,但在癌旁的正常組織中不表達。因此,本實(shí)驗選擇MUC1作為CAR-T療法的靶標)
04
?成功構建了MUC1特異性CAR-T細胞
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PIC.05
(流式細胞儀分析在轉導7天后,CD4+:CD8+T細胞的比率約為1:3,觀(guān)察到CAR-T細胞和CD19 CAR-T細胞之間沒(méi)有顯著(zhù)差異)
05
?成功激活CAR-T細胞的特異性抗原識別和免疫
為了評估構建的BCOs在膀胱癌免疫治療反應方面中的效用,研究人員將MUC1+BCO與MUC1靶向CAR-T細胞進(jìn)行共同培養。
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PIC.06
研究結論
患者來(lái)源的BCO再現了親代膀胱癌組織的異質(zhì)性和關(guān)鍵特征,該實(shí)驗中構建的BCO正是合適的研究CAR-T細胞介導的膀胱癌治療的模型。構建患者來(lái)源的膀胱癌類(lèi)器官可以用于體外CAR-T細胞的臨床前測試。
小結
綜上所述,患者來(lái)源細胞構建的腫瘤類(lèi)器官模型在試驗中的表現與親緣細胞高度相關(guān),具有作為體外臨床前測試模型廣泛推廣的價(jià)值。事實(shí)上,類(lèi)器官技術(shù)由2009年類(lèi)器官技術(shù)元年發(fā)展至今,研究應用潛力變得逐漸清晰。如今,不論是疾病機制研究、新藥研發(fā)、臨床藥敏測試、藥物高通量篩選等領(lǐng)域都能看到類(lèi)器官的活躍身影。隨著(zhù)類(lèi)器官技術(shù)的不斷推廣和更廣泛的應用,其高效、準確、快速等優(yōu)勢也將在科研、臨床等領(lǐng)域展現出更加廣闊的前景!
精科醫學(xué)
精科醫學(xué)作為國內類(lèi)器官技術(shù)轉化先行者,對膀胱癌類(lèi)器官的相關(guān)研究與臨床應用更是走在行業(yè)前列。我們在膀胱癌類(lèi)器官培養上積累了豐富經(jīng)驗,精科類(lèi)器官團隊利用成熟的樣本處理技術(shù)和培養基配方,對經(jīng)尿道膀胱腫瘤電切術(shù)及根治性膀胱切除術(shù)取得腫瘤樣本進(jìn)行處理,臨床建模成功率較高,且大多能穩定傳代培養,甚至可傳代至第6代以上仍然保持較高增殖能力。此外,我們還和多家醫院和科研機構開(kāi)展科研和臨床合作。目前我們已經(jīng)在類(lèi)器官建模方法、類(lèi)器官鑒定、藥物敏感性檢測方法、類(lèi)器官共培養等多個(gè)重要方法學(xué)上實(shí)現突破,并已建立相關(guān)實(shí)驗室標準。
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PIC.07
某患者膀胱癌類(lèi)器官培養案例(圖片來(lái)源:精科類(lèi)器官平臺實(shí)驗室)
·參考文獻:
[1]Antoni S, Ferlay J, Soerjomataram I, Znaor A, Jemal A, Bray F. Bladder cancer incidence and mortality: a global overview and recent trends. Eur Urol 2017; 71: 96–108.
[2]Kamat AM, Hahn NM, Efstathiou JA et al. Bladder cancer. Lancet 2016; 388: 2796–2810.
[3]Martinez VG, Munera-Maravilla E, Bernardini A et al. Epigenetics of bladder cancer: where biomarkers and therapeutic targets meet. Front Genet 2019; 10: 1–24.
[4]Koneru M, Purdon TJ, Spriggs D, Koneru S, Brentjens RJ. IL-12 secreting tumor-targeted chimeric antigen receptor T cells eradicate ovarian tumors in vivo. Oncoimmunology 2015; 4: e994446.
[5]Jarno Drost HC. Organoids in cancer research. Nat Rev 2018; 18: 407–418.