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深低温保存的脐带血能有效对抗原发性乳腺癌
2020-08-14 03:48:00


早前McMaster 大学的研究人员发现,经过体外扩增的脐带血NK细胞可用于乳腺癌的治疗。同时,长时间的冷冻保存并不会影响脐带血来源NK细胞的扩增能力和抗肿瘤活性。


脐带血是一种独特的生物资源,通常被保存在脐血库的深低温环境中,用于造血干细胞移植治疗血液系统疾病、免疫系统疾病、代谢疾病及儿童恶性实体瘤等。


Ali A. Ashkar 教授


McMaster 大学的 Ali Ashkar 教授认为,探索如何利用长期冷冻保存的脐带血,并了解其作为治疗产品的全部潜力,对于利用好这份生物资源是非常重要的。



 

脐带血来源的NK细胞  

 

脐带血的一个重要的潜在应用方向是脐血来源的NK细胞在肿瘤免疫疗法中的使用。


NK细胞,又称自然杀伤细胞(Natural Killer Cells),是白细胞的一种。NK细胞对杀灭肿瘤细胞和病毒感染的细胞非常重要。


NK细胞


NK细胞抗肿瘤治疗主要有两种方法,一种是使用患者自己的NK细胞,而另一种方法是使用别人的NK细胞。


而使用患者自己的NK细胞存在两个问题:


▪ 肿瘤细胞有免疫逃逸机制,患者自己的NK细胞常常因为被干扰而存在功能异常


▪ 常规的化疗可能造成健康NK细胞采集数量不足


因此,临床试验中常常使用的异体NK细胞来源有两种:健康志愿者捐献的NK细胞和脐带血来源的NK细胞。


相对于志愿者捐献,脐带血来源的NK细胞更加易于获得和制备,患者也不用等待太多时间。因此,脐带血已被证明是治疗性NK细胞很有前途的无创性来源。


 

长期冻存后的脐带血NK细胞   

 

在本次试验中,研究人员从脐带血中分离并体外扩增了大量激活的NK细胞,然后对这些NK细胞杀伤乳腺癌细胞的作用进行了观察。


研究人员根据冻存时间长短,将脐带血分为三个组别:液氮罐深低温冻存1-10年(长期组)、小于1年(短期组)与未冻存的脐带血。


结果显示,液氮罐长期深低温保存对脐带血NK细胞的扩增潜能和抗肿瘤活性都没有影响。同时,这些细胞在攻击原发性乳腺癌细胞时特别有效。


三种脐带血来源NK细胞的激活和成熟标记物表达相似


三种脐带血来源NK细胞分泌抗肿瘤细胞因子的比较


Ashkar 教授说:“我们证明了,可以从液氮罐长期深低温保存的脐带血获得大量的NK细胞。这使得它成为推进NK细胞免疫治疗领域的一个可行的细胞来源,特别是当它用于乳腺癌时。”


该研究的第一作者,McMaster 医学院的学生 Tina Nham说:


脐带血可以在婴儿出生时进行储存,以便在需要的时候用来帮助治疗孩子。当孩子长大后,脐带血可以继续保存,可用于免疫疗法治疗各种疾病。


 

CAR-NK技术的进展  

 

同样是关于脐带血来源NK细胞的研究,早在2017年,MD Anderson癌症中心开展了一项脐带血来源的嵌合抗原受体NK细胞(CAR-NK)临床研究,并首次进入人体试验1/2期阶段。这些CAR-NK细胞被用于治疗复发或耐药性慢性淋巴细胞性白血病,急性淋巴细胞性白血病或非霍奇金淋巴瘤,这一成果发表在知名学术期刊《Leukemia》上。


Katy Rezvani 教授


主持这一研究的Katy Rezvani 教授说道:“NK细胞是免疫系统中最有效的‘杀手’,但它们是‘短命鬼’。癌症细胞往往可以乘机逃避患者自身NK细胞的打击,病情进一步发展。”


通过使用病毒载体,研究人员将CD19 CAR、IL-15基因和可诱导的基于半胱天冬酶-9自杀基因转导入从脐带血获取的NK细胞,明显延长了实验小鼠的生存期。


CD19是表达在某些血液癌细胞上的抗原,嵌合抗原受体相当于给NK细胞装上了“制导导弹”;白细胞介素15可以增加NK细胞持续性、增强其活性;而自杀基因的导入是为了控制其毒性。


由此研究者得出结论,基因修饰脐带血来源的NK细胞为同种异体免疫治疗提供了一种容易制备、疗效惊人且安全性高的途径。


寄语

 

自1988年首例脐带血移植治疗范可尼贫血成功后,数以万计的临床移植数据已经证实了脐带血的价值。随着科学研究的进展,特别是再生医学、免疫细胞治疗技术的发展,脐带血的潜力还将进一步被科学家发掘。


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