综述:受体工程化免疫细胞靶向肿瘤类器官:癌症免疫治疗的前沿策略

【字体: 时间:2025年08月30日 来源:International Immunopharmacology 4.7

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  这篇综述系统阐述了肿瘤类器官(PDOs)作为新型体外模型在评估受体工程化免疫细胞(EICs,包括CAR-T/TCR-T/CAR-NK/CAR-M)治疗实体瘤中的突破性应用,揭示了其保留肿瘤异质性和微环境(TME)的特性如何助力克服免疫抑制屏障,为个性化精准医疗提供创新研究平台。

  

摘要

患者来源的肿瘤类器官(PDOs)作为体外肿瘤模型,在活体生物样本库、生物标志物鉴定、药物筛选和个性化精准医疗中展现出独特优势。尽管嵌合抗原受体(CAR)-T细胞在B细胞恶性肿瘤治疗中成效显著,但实体瘤因分子异质性和免疫抑制性微环境导致疗效受限。肿瘤类器官的三维(3D)结构和遗传特征能模拟实体瘤微环境,成为评估工程化免疫细胞(EICs)疗效与毒性的理想模型。本文综述了肿瘤类器官在EICs癌症治疗中的创新应用,并展望其未来研究方向。

引言

传统癌症研究依赖二维(2D)细胞培养和患者来源异种移植(PDX)模型,但前者缺乏临床相关性,后者存在技术复杂、耗时长等问题。2009年Sato团队首次建立LGR5+肠干细胞衍生的3D类器官,开创了类器官研究新纪元。肿瘤类器官源自诱导多能干细胞(iPSCs)或新鲜肿瘤组织,通过基质胶培养法(添加Wnt3a、R-spondin等因子)模拟体内微环境。

CAR-T疗法靶向CD19在血液瘤中效果显著,但实体瘤面临抗原异质性、T细胞耗竭等挑战。为此,CAR-NK和CAR-M细胞因更低的毒性和更强的浸润能力成为新选择。TCR-T细胞则能靶向细胞内抗原(如HPV E6/E7)。肿瘤类器官为这些疗法提供了实时定量监测平台,例如通过荧光标记评估EPCAM-CAR NK-92细胞的穿透能力。

胶质母细胞瘤类器官(GBOs)与CAR-T治疗

Jacob团队利用未解离的肿瘤样本快速生成表达EGFRvIII的GBOs,保留肿瘤异质性。与CAR-T细胞共培养时,GBOs能模拟免疫抑制微环境,揭示T细胞衰竭机制,为优化CAR-T设计提供依据。

宫颈癌类器官与TCR-T治疗

HPV相关癌症中,E6/E7癌蛋白是TCR-T的理想靶点。Xiong团队构建靶向E6/E7表位的TCR-T细胞,与类器官共培养证实其特异性杀伤能力,为HPV驱动肿瘤的免疫治疗奠定基础。

结直肠癌类器官与CAR-NK-92治疗

Schnalzger团队发现EPCAM-CAR NK-92细胞虽能迁移但难以穿透密集的细胞外基质(ECM),通过荧光标记定量监测杀伤活性,提示ECM改造可能是增强疗效的关键。

乳腺癌类器官与CAR-M治疗

肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)能分泌基质金属蛋白酶(MMPs)降解ECM。CAR-M相比CAR-T更易浸润肿瘤核心,并通过抗原提呈激活T细胞,形成协同抗肿瘤效应。

局限与展望

尽管类器官能较好预测患者药物反应,但仍存在基质成分缺失、血管化不足等问题。未来需开发保留基质-免疫组分的共培养体系,并结合微流控芯片等技术模拟动态TME。

结论

肿瘤类器官为EICs治疗实体瘤提供了高保真评估模型,其与多组学、实时成像技术的结合将加速个性化免疫治疗的临床转化。

(注:全文严格基于原文内容缩编,未添加非文献依据的结论)

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