胰腺導管腺癌(PDAC)被稱為“癌中之王”,晚期患者中位生存期不足一年。盡管嵌合抗原受體T細胞(CAR-T)療法在血液腫瘤中創(chuàng)造了奇跡,但其在實體瘤尤其是PDAC中的療效始終有限。8月18日,賓夕法尼亞大學Carl H. June教授團隊一項發(fā)表于《Cell Reports Medicine》的1期臨床試驗及后續(xù)機制研究,揭開了PDAC中CAR-T細胞耐藥的面紗,并提出“雙基因編輯”這一潛在突破方向。
從“安全”到“無效”:CAR-T在胰腺導管腺癌(PDAC)的首次大規(guī)模人體試驗
這項由賓夕法尼亞大學團隊主導的研究,納入了9名經至少一線化療失敗的晚期胰腺導管腺癌(PDAC)患者,旨在評估自主研發(fā)的全人源抗間皮素(MSLN)CAR-T細胞(huCART-meso)的安全性與療效。試驗設計了三種給藥方式:靜脈注射(3例)、腹腔灌注(2例)和肝動脈灌注(4例),并允許部分患者在首次給藥后21-42天接受二次靜脈輸注。
安全性方面,研究結果令人欣慰:所有患者均未出現(xiàn)3級以上治療相關毒性,僅2例出現(xiàn)2級細胞因子釋放綜合征(CRS),無神經毒性報告。這與此前其他實體瘤CAR-T試驗中常見的嚴重毒性形成對比,提示局部給藥(如腹腔或肝動脈)可能通過減少“首過效應”降低風險。
但療效卻不容樂觀:9名患者中,僅1例在治療后28天達到疾病穩(wěn)定(SD),其余均在3個月內疾病進展;中位總生存期僅6.7周,中位無進展生存期3.9周。“這與我們在黑色素瘤、卵巢癌等其他實體瘤中的經驗大相徑庭?!毖芯客ㄓ嵶髡咧?、CAR-T領域權威Carl H. June教授表示,“問題顯然出在CAR-T細胞本身或其與PDAC微環(huán)境的相互作用上。”
“冷腫瘤”與“耗竭T細胞”:耐藥的核心密碼
為破解療效困局,研究團隊對患者治療前后的腫瘤組織、外周血及腹腔積液進行了深度分析,揭示了兩大關鍵耐藥機制。
首先,PDAC的“冷腫瘤”特性顯著阻礙了CAR-T細胞的浸潤與激活。所謂“冷腫瘤”,指腫瘤微環(huán)境中T細胞浸潤極少、免疫抑制因子(如TGF-β)高表達的狀態(tài)。研究顯示,所有患者在治療前轉移灶中CD3+ T細胞浸潤極低;即使經過CAR-T治療后,腫瘤組織中的CAR陽性細胞仍難以檢測,部分樣本甚至檢測不到表面CAR表達——這可能是由于CAR-T細胞在腫瘤內“隱身”(如表面CAR下調)或被免疫抑制微環(huán)境“清除”。
其次,CAR-T細胞自身陷入“耗竭”陷阱。通過單細胞RNA測序(scRNA-seq),研究人員發(fā)現(xiàn),回輸后的CAR-T細胞高表達ID3、SOX4等轉錄因子,以及GZMK(顆粒酶K)等耗竭標志物,形成了典型的“耗竭表型”。這些基因的激活會導致T細胞失去殺傷能力、增殖停滯,甚至轉化為調節(jié)性T細胞(Treg),進一步抑制免疫反應。
這與團隊在實驗室中觀察到的慢性抗原刺激下的CAR-T細胞耗竭高度一致。PDAC的腫瘤微環(huán)境中,間皮素(MSLN)持續(xù)高表達,CAR-T細胞被反復激活,最終”累垮”。
單基因敲除顯效有限,雙基因編輯或成“救星”
基于上述發(fā)現(xiàn),研究團隊嘗試通過基因編輯阻斷耗竭通路:他們分別敲除了CAR-T細胞中的ID3或SOX4(單敲除,KO),并在小鼠模型中測試其抗腫瘤效果。
結果顯示,單敲除SOX4的CAR-T細胞在小鼠中表現(xiàn)出更強的腫瘤殺傷能力,部分小鼠甚至實現(xiàn)了腫瘤清除;而單敲除ID3的效果則因供體差異波動較大。但遺憾的是,所有單敲除組的小鼠最終仍出現(xiàn)腫瘤復發(fā)——這意味著單一基因干預不足以徹底逆轉耗竭。
研究團隊意識到,ID3和SOX4可能在耗竭過程中扮演“協(xié)同角色”,于是,研究團隊進一步構建了ID3和SOX4雙敲除(DKO)的CAR-T細胞,并在小鼠模型中驗證其長期療效。
關鍵突破出現(xiàn)了:與野生型(WT)或單敲除CAR-T細胞相比,DKO CAR-T細胞在小鼠中誘導了顯著更長的無復發(fā)生存期(RFS)。部分小鼠在治療后6個月仍未出現(xiàn)腫瘤復發(fā),而對照組(WT)的中位復發(fā)時間僅為2個月。這是首次在PDAC模型中證實,雙基因編輯可顯著提升CAR-T細胞的持久性。
從實驗室到臨床:PDAC CAR-T的未來之路
這項研究為PDAC CAR-T治療提供了多重啟示:
1.優(yōu)化給藥方式:局部灌注(如腹腔或肝動脈)可能比靜脈注射更有效,需進一步擴大樣本驗證;
2.克服腫瘤微環(huán)境:聯(lián)合免疫檢查點抑制劑(如抗PD-1)、靶向TGF-β等藥物,或通過基因編輯增強CAR-T細胞的浸潤能力(如敲除抑制性受體);
3.雙基因編輯策略:ID3/SOX4雙敲除或類似組合(如NR4A家族基因)可能成為下一代CAR-T細胞的“標準配置”;
4.動態(tài)監(jiān)測耗竭:通過液體活檢(如循環(huán)腫瘤DNA、外泌體)實時追蹤CAR-T細胞的耗竭狀態(tài),指導個體化治療。
《Cell Reports Medicine》審稿人評論:“這項研究為PDAC CAR-T的臨床轉化提供了關鍵的機制洞見,雙基因編輯策略值得加速推進至臨床前研究。”
從“安全但無效”到“雙基因編輯破局”,這項研究不僅解答了PDAC CAR-T耐藥的部分謎題,更點燃了實體瘤CAR-T治療的新希望。隨著基因編輯技術的進步(如堿基編輯、先導編輯)和多組學分析的深入,未來或許能開發(fā)出“更聰明”的CAR-T細胞——既能精準識別腫瘤,又能在惡劣微環(huán)境中“自我保護”,真正成為PDAC患者的“救命武器”。
備注:Carl H. June 是美國國家科學院院士、賓夕法尼亞大學終身教授,CAR-T細胞療法的創(chuàng)始人之一,被稱為CAR-T之父,他不僅是CAR-T療法的研究先驅,更是推動腫瘤免疫治療進入細胞時代的關鍵人物。
原文鏈接:https://www.cell.com/cell-reports-medicine/fulltext/S2666-3791(25)00374-X
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