Nature：GPNMB靶向CAR-T细胞可以同时杀伤胶质母细胞瘤和免疫抑制性巨噬细胞

CAR-T细胞治疗胶质母细胞瘤时，有两个难题。

首先，肿瘤细胞高度异质，同一个肿瘤中的细胞可能表达不同抗原，靶点阴性的细胞很容易逃脱（


昨天也有个研究想攻克这个难题


）。

其次，肿瘤中聚集着大量肿瘤相关巨噬细胞，它们可以压制T细胞功能，帮助残余肿瘤重新生长。

那么，能否找到一个同时存在于肿瘤细胞和免疫抑制性巨噬细胞表面的靶点，让CAR-T细胞可以同时攻击这两个细胞群？

今天，由

加拿大麦克马斯特大学Sheila K. Singh

领衔的研究团队，在《自然》上发表一篇重要研究论文[1]。

他们发现，



胶质母细胞瘤细胞和具有免疫抑制特征的肿瘤相关巨噬细胞都表达


GPNMB




，以GPNMB为靶点的CAR-T细胞可以在多种小鼠模型中同步清除这两个细胞群，实现长期肿瘤控制


。

在分析胶质母细胞瘤患者的样本之后，研究人员发现



GPNMB是胶质母细胞瘤中一种肿瘤相关的


细胞表面抗原




，存在于恶性细胞和髓系细胞中，但在健康成人脑组织中则基本不存在


。

他们利用CRISPR-Cas9敲除3株患者来源胶质母细胞瘤干细胞中的GPNMB，发现细胞增殖随之减慢。将这些细胞植入小鼠脑内后，小鼠生存期明显延长。这说明GPNMB可以促进肿瘤的增殖和生长。

研究人员随后利用抗GPNMB抗体的


单链可变片段




，构建了含有4-1BB共刺激结构域的第二代GPNMB靶向CAR-T细胞。在体外实验中，



这些CAR-T细胞能够杀伤多株GPNMB阳性胶质母细胞瘤干细胞，并增加CD25和CD69等T细胞活化标志物以及IFNγ和TNF的释放

。敲除肿瘤细胞中的GPNMB后，杀伤作用大幅减弱，说明这种反应具有靶点依赖性。

在两种患者来源的脑内移植瘤模型中，小鼠接受两次脑内注射后，肿瘤信号几乎完全消失。

研究人员还将胶质母细胞瘤细胞与免疫抑制性巨噬细胞共同植入小鼠脑内，虽然巨噬细胞的存在加快了肿瘤生长，但GPNMB靶向CAR-T细胞仍能使肿瘤消退。组织分析显示，

GPNMB阳性肿瘤细胞和GPNMB阳性巨噬细胞均被大量清除。

这个研究结果说明，GPNMB靶向CAR-T细胞确实可以在体内同时靶向癌细胞和免疫抑制性巨噬细胞。

不难看出，这一发现为应对实体瘤的异质性和免疫抑制屏障提供了全新的免疫治疗策略，还强调了将肿瘤及其微环境视为一个耦合系统进行协同治疗的重要性，为攻克这种致命性脑瘤带来了新的希望。

值得注意的是，在同一天，

加拿大卡尔加里大学Douglas J. Mahoney

团队，在《自然·癌症》上发表了一篇互为姊妹篇的重磅伴随研究论文[2]。

这个研究发现，在



由MiT/TFE家族基因融合驱动的实体瘤（如腺泡状软组织肉瘤和易位性肾细胞癌）中，GPNMB蛋白呈现高度、均匀且稳定的表达，这使其成为


CAR-T细胞疗法




的理想靶点


。

基于此，


Mahoney




团队也使用了靶向GPNMB的CAR-T细胞疗法（GCAR1），并且其CAR结构中使用了与上一个研究完全相同的单链可变区片段。



GCAR1在体外患者来源的细胞、类器官以及小鼠异种移植模型中，均展现出了强大的抗肿瘤活性，能够根除原发及转移病灶

。

更重要的是，它提供了该CAR-T疗法在真实人体试验中的宝贵数据。在针对一名晚期转移性腺泡状软组织肉瘤患者的单人开放标签试验中，GCAR1表现出良好的耐受性，未引发细胞因子释放综合征或神经毒性。

GCAR1疗法在这名患者体内实现了多克隆扩增，使疾病稳定长达3个月，并显著减少了肺部的非靶病灶。

总的来说，这两项研究突破性地确立了GPNMB作为实体瘤CAR-T疗法的高度稳定且均匀表达的理想靶点，还通过开创同时杀伤恶性肿瘤细胞与免疫抑制性巨噬细胞的策略，成功克服了实体瘤治疗中长期存在的抗原异质性与微环境高度免疫抑制两大核心障碍。

这一疗法不仅在胶质母细胞瘤、软组织肉瘤和肾细胞癌等多种难治性实体瘤的临床前模型中展现出强大的治愈潜力，更通过首次人体试验验证了其安全性与初步临床疗效，为未来开发出更强效、具有泛癌种治疗潜力的广谱实体瘤CAR-T疗法，奠定了坚实的科学基础与明确的临床转化路线图。