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肿瘤免疫治疗——癌症患者的新希望,可别让支原体给毁了!


先达基因 / 2019-11-07

近两年,肿瘤免疫治疗可谓占尽风头,免疫治疗更是取得了前所未有的突破。肿瘤免疫是机体对肿瘤细胞产生的特异性免疫反应。肿瘤细胞可以逃逸机体的免疫系统的攻击,由于肿瘤细胞的肿瘤特异性抗原缺失、抗原提呈细胞的主要组织相容性复合体(MHC) 低表达、T 细胞活性受到抑制或者耗竭、T 细胞无法浸润至肿瘤局部等因素,阻碍了有效的免疫反应。因此,近年来针对免疫逃逸的机制设计各类肿瘤免疫治疗的方案,在抗肿瘤治疗上取得了重大突破。


有些民众可能会感到迷惑,为什么诺贝尔奖会颁发给研究肿瘤免疫治疗的科学家?前两年在网络上引起轩然大波的大学生魏则西不就是被所谓的肿瘤免疫治疗所耽误,而撒手人寰的吗?肿瘤免疫治疗到底是福还是祸呢?

要想搞清楚这些问题,我们就得先了解一下肿瘤免疫治疗的原理。


肿瘤免疫治疗主要包括免疫检查点抑制剂和免疫细胞治疗。在治疗黑色素瘤、肺癌、膀胱癌等多种恶性肿瘤中取得了显著疗效的PD-1/PD-L1 单抗,就属于免疫检查点抑制剂,该种肿瘤免疫治疗的方法获得了2018 年诺贝尔生理学或医学奖。我们都知道,人体的免疫细胞分为多种,因此肿瘤的免疫细胞治疗也包括了不同的种类,主要有两大类:一类是以CIKDC-CIKNK等为代表的非特异性的老技术;一类是以CAR-TTCR-T为代表的需要体外基因改造的特异性的新技术,CAR-T疗法也是当前的最热门。

1 CAR-T细胞免疫疗法原理图

CAR-T细胞免疫疗法是肿瘤免疫治疗的一个重要分支,旨在通过对患者自身T细胞进行改造,在其表面表达出肿瘤特异性的跨膜受体及共刺激分子,使T细胞获得特异性杀伤病人体内癌细胞的能力。CAR-T疗法的关键在于T细胞表面表达的人工改造的跨膜受体,即嵌合抗原受体(CAR)。修饰后的T细胞体外扩增后再次回输入患者体内,从而识别并攻击体内的肿瘤细胞。这种治疗方法简便不手术、不化疗、不放疗、整个过程犹如打点滴般。

尽管如此,免疫细胞疗法也存在诸多困难待解决。大部分的细胞免疫治疗,如TCR-TCAR-T 等对血液系统肿瘤如白血病、黑色素瘤等有显著的疗效,而对实体肿瘤却收效甚微,实体肿瘤具有更复杂的肿瘤微环境。肿瘤抗原的选择是构建、诱导肿瘤特异T 细胞的关键因素。然而,由于许多实体恶性肿瘤缺乏特异的抗原,使T 细胞无法准确靶向肿瘤细胞,免疫治疗效果欠佳。免疫治疗同样存在不良反应,,许多过继性免疫治疗还会引起约25% 的患者出现发热、中性粒细胞低下或缺乏症、低钾血症等症状,其中最严重的不良反应是炎症细胞因子释放综合征(cytokine release syndrome, CRS),其主要原因是经过基因修饰的T 细胞处于激活状态,自身就可以释放多种炎症细胞因子,从而造成患者发热、低血压、肺水肿等。过继性回输的T 细胞在治疗肿瘤过程中,当与肿瘤细胞结合后造成肿瘤细胞崩解,释放出内在的大量细胞因子或代谢产物,如IL-6IFN-γ 等,触发细胞因子风暴,这些症状一般为可逆性的,但也会造成机体多器官的损害,严重时可致命。除了上述困难之外,这种治疗方法的免疫细胞扩增培养阶段需要非常专业的人员和实验室才能完成,否则稍有差错就有可能造成非常严重的后果,不仅不能起到治疗作用,还有可能导致患者病情加重。无论是临床应用哪种免疫细胞治疗疾病,都必须要遵循《自体免疫细胞(T细胞、NK)治疗技术管理规范》,保证医疗质量,为临床免疫细胞治疗提供安全有效的细胞产品。

为保证细胞产品出库无毒,无害、安全有效,必须从细胞制备前期、培养期及临床回输前期各个环节做好严格的质量监控。因此实验室要做到针对细胞培养的每批耗材试剂进行定期抽检,确保每批耗材试剂做到无菌,无热源,无外源支原体污染。其中最臭名昭著的要数支原体污染,支原体在环境中无处不在,调查发现其污染细胞的平均比例为30-60%,有些国家甚至高达80-90%,污染之后细胞还能生长,观察不出什么异样,但是如果将污染了支原体的抗肿瘤免疫细胞输给患者,不仅起不到治疗作用,还有可能导致患者支原体感染加重病情。

支原体检测方法有很多种,对这些方法和试剂盒进行比较,如下表:

1 支原体检测方法比较

由表1可以看到,培养法和DNA荧光染色法工作量都较大,对于急需进行细胞免疫治疗的病人不适合用这两种方法对免疫细胞进行支原体检测。RT-PCR具有高灵敏度,最低可检测到每毫升1000 拷贝的支原体,但是由于检测所用试剂费用较高,而且需要配套荧光定量PCR仪,价格非常昂贵,难以推广。LAMP法灵敏度高,但是假阳性高,很容易将没有支原体污染的免疫细胞检测为阳性,从而耽误治疗。ATP酶法灵敏度较低,假阴性高,容易漏检导致将支原体污染的免疫细胞输给病人,而且价格昂贵。与上述检测方法比较,SM@RT是最为理想的支原体检测技术,最低可检测到每毫升150个拷贝的支原体,而且只需在廉价的恒温荧光检测仪中反应并判读结果,整个检测过程无需开盖,避免气溶胶的污染导致的假阳性,具有费用低、广谱、准确、快速等优点。SM@RT技术是由苏州先达基因公司研发一种快速检测方法,可以在恒定的低温下(25℃-42℃)对痕量的支原体种属内保守性DNA片段进行特异性的扩增,扩增反应可以在20min内完成,该试剂盒检测范围涵盖130种支原体。这种快速检测方法不仅能够有效的检测抗肿瘤免疫细胞的支原体的污染,而且能够大大缩短检测时间,让患者能够尽快得到治疗。

综上,科学家正在利用更先进的技术手段,创造出日益精准的免疫治疗方案,肿瘤的治疗正在从 “个体化”到“精准化”的转变,同时免疫细胞制备需要具有较强专业素质的培养人员,更需要注入细心,耐心和恒心培养出高质量的安全有效的免疫细胞治疗产品,为临床细胞治疗提供强有力的保障,为广大患者带来福音。