膠質母細胞瘤(GBM)是成人中最常見且最具侵襲性的原發性腦腫瘤,患者預后極差,現有治療手段效果有限。
GBM治療面臨兩大核心挑戰:一是治療藥物難以有效遞送至腫瘤部位;二是腫瘤微環境具有高度的免疫抑制性,嚴重限制了免疫治療的效力。
值得注意的是,巨噬細胞在GBM腫瘤微環境中占比很高,并與腫瘤細胞存在密切的相互作用,這使其成為潛在的治療靶點。
6月18日,蘇黎世大學與華沙生命科學大學的研究團隊在Science Translational Medicine雜志發表論文,報道了一種創新的異體巨噬細胞療法。該療法利用巨噬細胞作為載體,負載一種名為“鐵蛋白-藥物偶聯物”(HFt-vcMMAE,簡稱HFt-735)的治療劑。
這些負載了偶聯物的巨噬細胞(稱為巨噬細胞-藥物偶聯物,MDC-735)能夠直接與膠質母細胞瘤細胞相互作用,并將鐵蛋白-藥物偶聯物高效地遞送遞至腫瘤細胞內。在多種小鼠模型中,該療法顯著減小了腫瘤體積、延長了生存期,并成功重塑了腫瘤微環境,激活了抗腫瘤免疫反應。
來源:Science Translational Medicine
研究人員首先將具有籠狀結構的鐵蛋白(ferritin)與強效細胞毒性藥物單甲基奧瑞他汀E(MMAE)通過可被癌細胞中組織蛋白酶B降解的連接子(valine-citrulline linker)進行偶聯,形成HFt-735復合物。隨后,他們將HFt-735加載到巨噬細胞中,構建成MDC-735。
體外共培養實驗證實,巨噬細胞能夠將HFt-735有效地遞送給膠質瘤細胞,并且這種遞送過程依賴于細胞間的直接接觸。實驗還觀察到MDC-735在體外對膠質瘤細胞具有強大的殺傷活性。
圖1. MDC-735在體外具有很強的抗神經膠質瘤活性
在原位腦腫瘤的小鼠模型中,通過瘤內注射給予MDC-735治療,能夠顯著抑制腫瘤生長并延長小鼠的生存期。特別值得注意的是,部分接受治療并存活下來的小鼠,在6個月后再次植入腫瘤細胞時,表現出了對腫瘤的長期免疫記憶。
深入的免疫分析顯示,MDC-735治療重塑了腫瘤微環境:增加了具有殺傷能力的細胞毒性T細胞和B細胞的浸潤數量,同時減少了具有免疫抑制作用的調節性T細胞(Treg),并降低了T細胞耗竭相關標志物的表達。
圖2. MDC改變腫瘤微環境,并促進T細胞依賴性抗腫瘤免疫反應
接下來,研究人員深入探究了MDC遞送的分子機制。他們發現MDC-735利用了一種稱為“鐵結合蛋白轉移”(Transfer of Iron-binding proteins,TRAIN)的過程。這一過程依賴于巨噬細胞與腫瘤細胞之間形成類似免疫突觸的結構,并通過囊泡運輸途徑實現藥物的精準遞送。
圖3. MDC的遞送機制
最后,為了評估該療法的臨床轉化潛力,研究團隊在20例GBM患者的手術樣本中進行了測試。結果顯示,MDC-735能夠有效地將HFt-735遞送給患者來源的膠質瘤細胞,并且這種遞送表現出對腫瘤細胞的特異性,對樣本中的非惡性細胞影響較小。
此外,在MDC-735處理的樣本中,觀察到巨噬細胞吞噬膠質瘤細胞碎片的能力顯著增強,這表明MDC-735能夠提升巨噬細胞的效應功能。
圖4. MDC在復雜的患者樣本中具有很高的轉化潛力
這項研究開發的MDC-735療法巧妙地利用了巨噬細胞作為“特洛伊木馬”,通過鐵蛋白載體將強效化療藥物MMAE精準遞送至膠質瘤細胞內部,實現了雙重抗腫瘤機制:一方面,MMAE直接發揮細胞毒性作用,破壞腫瘤細胞;另一方面,該療法有效逆轉了腫瘤的免疫抑制微環境,激活了持久的抗腫瘤免疫反應。
這種整合了靶向細胞毒性和免疫激活雙重功能的策略,為克服被稱為“冷腫瘤”的膠質母細胞瘤的治療困境提供了重大突破。
參考資料:
Miaomiao Sun et al. Adoptive cell therapy with macrophage-drug conjugates facilitates cytotoxic drug transfer and immune activation in glioblastoma models. Science Translational Medicine(2025)
DOI: 10.1126/scitranslmed.adr4058
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