综述:癌症免疫治疗新力量:嵌合抗原受体巨噬细胞(CAR-M)的崛起
《Journal of Translational Medicine》:New power in cancer immunotherapy: the rise of chimeric antigen receptor macrophage (CAR-M)
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时间:2025年10月28日
来源:Journal of Translational Medicine 7.5
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本综述系统阐述了嵌合抗原受体巨噬细胞(CAR-M)作为新一代肿瘤免疫治疗平台的崛起。文章详细介绍了CAR-M的构建策略(包括细胞来源选择、CAR基因导入方法)、抗肿瘤机制(通过直接吞噬、抗原呈递、重塑肿瘤微环境等途径),以及其在血液肿瘤和实体瘤治疗中的临床前研究进展和早期临床试验结果。与CAR-T和CAR-NK相比,CAR-M在实体瘤浸润、克服免疫抑制微环境方面展现出独特优势,同时也面临持久性、规模化制备等挑战。综述还探讨了CAR-M与其他疗法(如免疫检查点抑制剂)的联合应用前景及其在肿瘤以外的疾病(如阿尔茨海默病)中的潜在应用价值。
New power in cancer immunotherapy: the rise of chimeric antigen receptor macrophage(CAR-M)
嵌合抗原受体(CAR)疗法代表了一种创新的靶向治疗形式,它利用基因工程改造的效应细胞选择性靶向肿瘤细胞。使用T细胞作为效应细胞的CAR-T免疫疗法在血液恶性肿瘤中显示出显著疗效。然而,由于肿瘤浸润性差、细胞因子释放综合征(CRS)、神经毒性、脱靶效应和其他不良事件等挑战,其在实体瘤中的临床应用仍然有限。为了应对这些局限性,CAR工程化的自然杀伤(CAR-NK)细胞和巨噬细胞(CAR-M)被开发出来。巨噬细胞作为先天和适应性免疫的关键组成部分,表现出优异的肿瘤微环境(TME)浸润和长期持久性,使其成为下一代癌症免疫治疗的有前景的工具。本综述重点介绍了CAR-M的构建策略以及临床前和临床研究,全面介绍了其抗肿瘤机制,讨论了其与其他CAR工程化效应细胞相比的优缺点,并探讨了CAR-M在治疗实体瘤中面临的挑战和前景。
与T细胞和NK细胞不同,巨噬细胞具有吞噬和抗原呈递能力,使其特别适合CAR修饰。这些特性使CAR-M不仅能杀死靶细胞,还能募集其他免疫细胞以重塑TME。一般来说,传统的CAR主要由三个结构域组成:胞外域、跨膜域和胞内激活域。其中,胞外域主要包含抗原结合区,通常由单链可变片段(scFv)组成,能够特异性识别并结合靶抗原;跨膜域将CAR分子锚定在细胞膜上,并在维持CAR稳定表达中起关键作用;而胞内域则由共刺激区域和信号转导区域组成,负责效应细胞的完全激活。胞内域的选择对CAR-M的功能有显著影响。例如,CD3ζ域中的磷酸化免疫受体酪氨酸激活基序(ITAM)可以结合Syk激酶,激活吞噬信号转导,从而触发吞噬作用,而FcRγ和Megf10结构域也具有被Src家族激酶磷酸化的ITAM,通过局部信号级联反应启动吞噬作用,从而增强抗原特异性吞噬。相反,基于MerTK结构域的设计显示出有限的细胞毒性,但可以增强巨噬细胞对病毒颗粒的摄取而不影响炎性细胞因子的分泌,在免疫调节方面仍具有优势。scFv识别抗原后,CAR的跨膜片段将配体识别信号传递到胞内区域,激活下游通路,从而促进效应细胞的激活并杀死靶细胞。CAR-M的设计整合了scFv与经过优化的、能促进吞噬和细胞因子分泌的信号域,构成了适合巨噬细胞的CAR结构,从而实现对肿瘤的精确靶向和对TME的调控。
巨噬细胞天然存在于TME中,并表现出固有的可塑性,允许它们极化为促炎(M1)或免疫抑制(M2)表型。这种适应性使它们特别适合用于靶向实体瘤的CAR工程。在临床前研究中,常用的CAR-M生产来源包括人单核细胞系(如THP-1)、鼠巨噬细胞系(如RAW 264.7, J774A.1)以及原代或永生化的小鼠骨髓来源的巨噬细胞(BMDMs)。对于临床转化,巨噬细胞可来源于外周血单核细胞(PBMCs)、诱导多能干细胞(iPSCs)或人腹膜巨噬细胞系。其中,iPSCs提供了可再生且可扩展的人巨噬细胞来源。源自iPSCs的CAR-M表现出增强的功能稳定性和表型均一性,使其成为临床级制造的理想选择。此外,在iPSC阶段(即在分化之前)启动CAR基因编辑,相较于编辑终末分化的单核细胞或巨噬细胞具有显著优势。iPSCs具有高度增殖性,并且更适用于高效的基因编辑方法(如电穿孔、慢病毒/CRISPR-Cas9为基础的递送),使得在巨噬细胞分化之前能够实现精确的CAR整合和克隆选择。这种早期编辑确保了衍生细胞中CAR的均匀表达,并避免了在编辑成熟细胞时常见的嵌合现象。一个经过基因编辑的iPSC克隆也可以作为主细胞库,用于大规模、一致的CAR-M生产。此外,这种方法避免了在体外编辑原代单核细胞/巨噬细胞时有时会触发的激活或应激反应。然而,基于iPSC的工作流程耗时较长(通常为4-6周),并且需要标准化、符合GMP要求的分化方案以确保巨噬细胞的功能和M1样极化。功能验证对于确认iPSC来源的CAR-M保持与原代来源对应物相当的强大吞噬能力、肿瘤杀伤能力和TME调节效果仍然至关重要。相比之下,PBMC来源的单核细胞仍然是更易获得的来源,特别是用于自体或患者特异性应用。通过在使用filgrastim或sargramostim等造血动员剂后收集PBMC,单核细胞的产量可增加约三倍。进一步的工艺进步——例如加入细胞因子混合物(如GM-CSF与IFN-γ)——提高了M1极化效率,缩短了分化时间,并增加了产量。这些CD14+单核细胞随后与GM-CSF共培养,诱导分化为促炎性M1巨噬细胞。虽然单独使用GM-CSF即可驱动M1特征,但其与IFN-γ的组合进一步上调了激活标志物(CD80, CD86)和促炎细胞因子(IL-6, TNF-α)的表达,使其成为生成功能性CAR-M的最佳方案。
CAR gene introduction and expression
与其他CAR疗法类似,CAR基因在CAR-M中的引入和表达可以通过病毒或非病毒方法实现。然而,由于髓系细胞对异源核酸具有高度的检测和响应能力,巨噬细胞和单核细胞对常规的基因操作技术表现出抵抗性。
Bobadilla团队开发了一种新型的HIV-1来源的慢病毒颗粒,使用HIV-1辅助蛋白Vpx,可以感染骨髓细胞。髓系细胞中的限制因子SAMHD1通过降低细胞内的脱氧核苷酸(dNTP)浓度来阻断HIV-1逆转录过程,从而抑制慢病毒感染。然而,HIV-1辅助蛋白Vpx可以抵消这种限制。它通过靶向并降解SAMHD1蛋白,有效提高了HIV-1来源的慢病毒载体在髓系细胞中的转导效率。单核细胞和巨噬细胞高表达CD46,这使得B组腺病毒(如Ad35)能够通过CD46介导基因转导。复制缺陷型嵌合腺病毒载体Ad5f35已被证明能够稳定感染巨噬细胞,激活炎症小体,并提供有益的促炎启动信号,从而生成具有M1表型的CAR-M细胞。
对于非病毒方法,降低与核酸转染相关的毒性仍然是制备CAR-M的一个关键挑战。缺乏未甲基化的胞嘧啶-鸟嘌呤二核苷酸磷酸二酯(CpG)的质粒可以逃避TLR9的检测,并在RAW 264.7细胞和小鼠原代骨髓来源的巨噬细胞(BMDMs)中实现基因表达。此外,最近发现的PiggyBac(PB)转座子系统可以促进基因向哺乳动物细胞的转移,为生产非病毒CAR-M提供了一种有前景的方法。为了克服非病毒转染方法效率低的问题,可以采用优化电转参数或开发新的递送系统等方法。
总体而言,CAR-T和CAR-NK技术的不断改进为CAR-M细胞及其他CAR工程化免疫细胞的设计和制备提供了宝贵的基础。巨噬细胞来源细胞的广泛可用性进一步促进了CAR-M细胞的生产。然而,与CAR-T或CAR-NK细胞不同,当前的基因编辑方法可能无法完全兼容CAR-M细胞的制备,这需要进一步的技术进步。
Anti-tumor effects of CAR-M
CD19和CD22是B细胞恶性肿瘤的经典靶点,在针对血液肿瘤的CAR-T和CAR-NK免疫疗法中经常被研究。Morrissey团队进行了首个CAR-M的临床前研究,设计了靶向B细胞抗原CD19和CD22的CAR-M细胞。他们观察到CAR-M可以诱导对靶细胞的完全或部分吞噬,包括Raji B细胞、CD19或CD22阳性细胞,甚至表达CD19的SiO2微球。然而,表达不含胞内激活域的抗CD19 scFv的CAR-M无法通过粘附介导靶向吞噬。此外,将CAR-M与CD47阻断(吞噬作用的负调控因子)结合,使CAR-M对Raji细胞的吞噬活性提高了2.5倍,凸显了CAR表达与CD47抑制剂联合的治疗潜力。这项工作也为CAR工程指明了一个新方向。
随后,Liu M团队探索了靶向CD19的CAR-M和CAR-T的协同效应。他们的结果表明,CAR-T + CAR-M组合相较于单独的CAR-T或CAR-M显著增强了细胞毒性,超过了各自疗法效果的简单相加。值得注意的是,即使在半剂量下,联合疗法也表现出比单独使用CAR-M或CAR-T更强的细胞毒性,达到了"1+1>2"的效果。他们发现CAR-T来源的细胞因子增强了CAR-M的杀伤活性,上调了CAR-M上CD86和CD80的表达,并下调了CD206的表达。这些变化使CAR-M向M1表型极化,进一步促进了CAR-T和CAR-M之间的协同效应。
Michael Klichinsky团队使用配备CD3ζ(胞内域)的第一代抗CD19 CAR转导的人巨噬细胞THP-1细胞系验证了CAR-M的吞噬活性。此外,他们使用缺陷型腺病毒载体(Ad5f35)转导人原代巨噬细胞,并用GM-CSF将其极化为M1巨噬细胞,开发了靶向HER2的CAR-M细胞。这些HER2-CAR-M1细胞在体外以剂量和时间依赖的方式清除了HER2阳性的SKOV3卵巢癌细胞,并在体内构建的SKOV3肺转移瘤和腹腔癌模型中表现出强大的抗癌活性。这导致CAR治疗组的总生存率显著提高。在无肿瘤的NSGS小鼠中,CAR-M在全身给药后至少持续存在62天。
有趣的是,CAR-M通过诱导M2巨噬细胞(M2A, M2C, 和M2D)表型重编程为M1样状态,表现出强大的间接抗肿瘤效应,激活了如干扰素信号、TH1通路和iNOS信号等促炎通路。CAR-M还促进了未成熟人树突状细胞的激活和成熟,促进了静息和活化的人T细胞的募集,并在人M2巨噬细胞存在下保留了抗肿瘤活性。这些发现为应对免疫抑制性肿瘤微环境提供了有价值的策略。
CD47是一种在恶性肿瘤细胞表面高表达的"别吃我"信号,与不良预后相关。Yizhao Chen团队设计了分别靶向CD47和HER2的两种CAR-M细胞,在体外和体内均表现出抗原依赖性的对卵巢癌细胞的吞噬作用。信号复合物CD47-SIRPα传递抑制信号以防止巨噬细胞介导的吞噬;然而,靶向CD47的CAR-M细胞绕过了这一限制,使得CD47成为CAR-M免疫治疗的一个有前景的靶点。然而,在临床研究中,靶向CD47的治疗显示出令人担忧的副作用。由于CD47在红细胞表面表达,magrolimab(一种CD47单克隆抗体)在多项临床试验中观察到会导致红细胞损伤,甚至出现3级或更严重的贫血。因此,尽管靶向CD47的CAR-M在实验室中显示出令人鼓舞的抗肿瘤效果,但CD47的特殊性以及临床试验中存在的风险提醒我们,靶向CD47的CAR-M的临床应用仍需非常谨慎的考虑。
软骨素硫酸蛋白聚糖4(CSPG4)是一种约300 kDa的跨膜蛋白聚糖,调节癌细胞迁移、侵袭、上皮-间质转化和增殖。CSPG4在黑色素瘤中经常高表达,而在非恶性细胞中表达较低,使其成为理想的靶抗原。在Rob-Johnson对靶向软骨素硫酸蛋白聚糖4(CSPG4)的CAR-M疗法治疗黑色素瘤的研究中,Minna Roh-Johnson及其同事也采用了这一策略。他们将CSPG4特异性CAR-M与CD47/SIRPα信号阻断相结合,协同增强了CAR-M介导的吞噬作用,并显著抑制了3D黑色素瘤球体的生长。
在第一代HER2-CAR骨架的基础上,Bing Yang团队结合了iCasp9、CD3ζ和CD147的胞内域,构建并评估了一系列不同排列的CAR-M设计。与SKOV3共培养24小时后,测量了特异性吞噬率。基于由iCasp9-THP1生成的靶向HER2的CAR-M的胞内段,确定CAR-CD3ζ-CD147构型是最佳组合(平均特异性吞噬效果接近40%,而其他组合约为CAR-CD147-CD3ζ: 31%, CAR-4-1BB-CD3ζ-CD147: 33%, CAR-4-1BB-CD147-CD3ζ:30%, 和CAR-CD147-4-1BB-CD3ζ:29%)。这种设计可以在iCasp9的调控下实现快速有效的细胞自杀,从而控制CAR-THP1细胞的增殖。这些CAR-THP1细胞与SKOV3细胞在体外共培养时,显示出比普通THP1细胞高得多的靶向杀伤能力,并且在三种SKOV3、MDA-MB-453和NCI-N87的皮下肿瘤发生小鼠模型中,不依赖T细胞就显著且特异性地抑制了肿瘤生长。转录组分析显示,CAR-THP1细胞倾向于分化为M1表型,并有效连接先天和适应性免疫。此外,将自体RetroNectin激活的杀伤(RAK)细胞与CAR-M联合使用,促进了瘤内免疫细胞浸润,特别是CD8+ T细胞,从而增强了治疗效果和抗肿瘤免疫反应。在小鼠胃癌腹膜转移的治疗模型中,靶向HER2的CAR-M与奥沙利铂联合使用时也显示出改善的疗效。
对于大多数肿瘤来说,血管生成对于生长和转移至关重要。血管内皮生长因子(VEGF)是最有效的促血管生成细胞因子,在缺氧条件下上调,并与血管内皮细胞上的VEGFR2结合,触发肿瘤相关血管生成。VEGF和VEGFR2是血管发育和通透性的关键调节因子,使其成为实体瘤治疗的有前景的靶点。Duan团队使用来自TLR4或IFN-γ受体的胞内域开发了靶向VEGFR2的CAR-M。这些CAR-M细胞在体外表现出更高的CD86、MHC-II和TNF-α表达,并在体内显示出强大的抗肿瘤效果,显著抑制了4T1乳腺癌的进展而没有明显的毒性。
此外,作为胰腺导管腺癌(PDAC)中最突出和最常过表达的靶点之一,c-MET在肿瘤和瘤周组织之间的表达水平具有显著差异。研究表明,抑制HGF/c-MET信号通路与化疗相结合可增强细胞毒性T细胞浸润,同时抑制胰腺肿瘤的生长和转移。基于此证据,研究人员通过对人单核细胞来源的巨噬细胞(hMDMs)和THP-1巨噬细胞系进行基因修饰来开发CAR-M。这些CAR-M表现出显著的抗肿瘤能力:对共培养上清液中乳酸脱氢酶(LDH)释放的定量分析显示,CAR-THP-1组中的水平显著高于未转导的THP-1对照组(p<0.01),表明其肿瘤细胞杀伤活性增强。共聚焦显微镜证实了CAR-THP-1细胞对肿瘤细胞的吞噬事件增加,进一步验证了其强大的抗肿瘤效果。转录组测序显示,在CAR-THP-1细胞中,与免疫突触形成和膜运输过程相关的差异表达基因(DEGs)显著富集。同样在PDAC小鼠模型中,靶向c-MET的CAR-M特异性抑制了肿瘤进展。此外,对原位胰腺移植瘤模型最终生物发光图像的肿瘤负荷定量分析显示,CAR-M治疗组的肿瘤负荷约为对照组的四分之一(5x107 VS 2x108)。此外,hMDM来源的靶向c-MET的CAR-M在各种细胞系中显示出靶点表达依赖的细胞毒性。这在使用免疫缺陷小鼠中的BxPC-3-Luc细胞的胰腺癌原位模型中得到了验证,其中腹腔给药的巨噬细胞保持了超过20天的可检测活性。
与CAR-NK技术中的NK细胞来源类似,CAR-M也可以通过CAR-iPSC分化诱导产生。2020年,Jin Zhang团队使用慢病毒转导从外周血单核细胞(PBMCs)来源的iPSCs生成了表达CAR的巨噬细胞(CAR-iMacs)。这些CAR-iMacs在与表达CD19的淋巴瘤细胞或表达间皮素的卵巢癌细胞共培养时,表现出抗原依赖性的吞噬和杀伤肿瘤细胞、促炎细胞因子分泌和M1极化。它们在血液恶性肿瘤和实体瘤的临床前模型中 also demonstrated significant tumor-inhibitory effects。最近,Zhang团队设计了一代新型的CAR-iMacs,整合了TLR4的TIR结构域,与基于CD3ζ的CAR-M相比,其抗肿瘤功效显著增强。这些M1极化的CAR-iMacs在胶质母细胞瘤(EGFRvIII)和肝癌(GPC3)模型中表现出优异的炎症因子分泌和抗肿瘤活性。很容易观察到,iPSC来源的CAR-M具有其独特优势,例如更强的M1极化倾向。例如,从CAR-iPSC生成CAR-M的特性解决了与巨噬细胞相比可扩展性有限的问题,实现了更简化和标准化的生产。此外,它可以自由控制CAR-iPSC的分化方向,例如CAR-NK/T/M的多向分化,便于进行更多样化的抗肿瘤研究。
双唾液酸神经节苷脂GD2(GD2)在神经母细胞瘤和许多黑色素瘤中高表达,也在各种其他肿瘤中表达,包括肉瘤、小细胞肺癌和脑肿瘤。GD2已成为一个关键的免疫治疗靶点。尽管FDA批准的抗GD2单克隆抗体如dinutuximab和naxitamab显示出临床疗效,但其给药常伴有需要阿片类镇痛药治疗的严重疼痛。靶向GD2的CAR-T细胞的临床试验显示出毒性降低但疗效有限,这凸显了对替代效应细胞的需求。Jue Zhang团队利用CRISPR-Cas9将抗GD2 CAR整合到人多能干细胞(hPSCs)的AAVS1位点。通过无血清和无饲养层的分化方案,他们生成了CAR-M细胞,在体外对表达GD2的神经母细胞瘤和黑色素瘤具有强大的细胞毒性活性,在体内对神经母细胞瘤也有效。此外,Shifaa M. Abdin团队从原代造血干细胞和祖细胞以及iPSCs中衍生出靶向CD19的CAR-M细胞,证明了对CD19阳性白血病的疗效。
Clinical trials of CAR-M anti-tumor
由于CAR-M技术出现相对较晚,目前仍处于探索阶段。在ClinicalTrials上仅注册了五项CAR-M细胞抗肿瘤临床试验。
这些临床试验的结局测量标准与CAR-T/NK相似。所有这些研究均针对18岁以上、经病理证实存在相应靶点的患者进行,并排除了孕妇、严重传染病(HIV、活动性肝炎B、活动性结核等)以及显著器官功能障碍(左心室射血分数(LVEF)<50%、AST和ALT>正常值上限(ULN)的3倍、总胆红素>1.5倍ULN等)的患者。之前的CAR-T/NK临床试验排除了与临床毒性(如CRS等)相关的问题。
全球首个人类HER2靶向CAR-M(CT-0508, NCT04660929)的首次人体I期试验证明了其在晚期实体瘤患者中的初步可行性、安全性和耐受性。收集自体单核细胞,使用GM-CSF分化为巨噬细胞,然后使用嵌合腺病毒载体(Ad5f35)进行CAR转导。在14名接受治疗的患者中,4名患者达到最佳总体反应(BOR)为疾病稳定(SD),乳腺癌患者的肿瘤负荷减少高达20%,唾液腺癌患者减少14%。重要的是,未观察到剂量限制性毒性、≥3级的CRS或免疫效应细胞相关神经毒性综合征(ICANS),并且全身性炎症标志物保持低水平——凸显了CT-0508可接受的安全性特征。
然而,CT-0508在肿瘤微环境中的持久性有限。仅在27%的活检样本中在第4周检测到CAR-M,表明需要改进体内存留策略。潜在的方法包括重复给药、与免疫检查点抑制剂联合使用,或利用更早期前体细胞如CAR修饰的单核细胞来增强植入和持久性。
值得注意的是,在CT-0508输注后4周收集的肿瘤活检显示,T细胞招募趋化因子(如IFNG, CXCL9, CXCL10, CXCL11)显著上调,这与CD8+ T细胞浸润增加和免疫参与改善相一致,强调了CAR-M重塑肿瘤免疫微环境的潜力。
Evaluation of the anti-tumor mechanism and application of CAR-M
Relationship between M cell differentiation and CAR-M killing
TME是一个由多种免疫细胞、细胞因子和其他成分组成的复杂生态系统。在这个环境中,巨噬细胞表现出显著的可塑性,根据环境、组织特异性和炎症刺激动态调整其转录谱和功能。传统上,TAMs根据体外极化模型被分为M1(促炎、抗肿瘤)和M2(免疫抑制、促肿瘤)亚群。然而,这种二元框架越来越被认为是一种过度简化,无法捕捉体内TAMs的完全多样性。
最近的单细胞转录组学和多组学研究揭示了跨癌症类型的TAMs存在显著的异质性。例如,在非小细胞肺癌中,至少鉴定出八个转录不同的TAM簇,许多共表达典型的M1和M2标志物,表明功能可塑性。类似地,在乳腺癌中,巨噬细胞被分为参与抗原呈递、趋化因子分泌、脂质代谢和伤口愈合的亚群。值得注意的是,这些研究表明,TAMs通常存在于由代谢梯度、缺氧和肿瘤衍生因素塑造的表型连续体中,而不是整齐地归入M1或M2类别。
除了细胞表型,空间免疫景观也影响肿瘤行为。根据TME中细胞毒性淋巴细胞的分布,肿瘤可大致分为免疫炎症型、免疫排斥型或免疫荒漠型。免疫炎症型或"热"肿瘤的特点是T细胞浸润高、IFN-γ信号、PD-L1表达和肿瘤突变负荷(TMB),通常富含M1型巨噬细胞。相比之下,"冷"肿瘤通常显示MHC-I表达降低、低TMB和更高密度的M2巨噬细胞。
尽管对TAMs有了细致入微的理解,M1/M2范式仍然是设计和评估CAR-M疗法的实用框架。M1样巨噬细胞与T细胞和NK细胞协同作用,增强抗原呈递,分泌促炎细胞因子,并抑制肿瘤生长。相反,M2样巨噬细胞通过组织重塑和抗炎信号传导促进肿瘤进展、血管生成和免疫抑制。
因此,许多CAR-M工程策略旨在选择M1样巨噬细胞作为治疗效应细胞,或将M2样TAMs重编程为促炎表型。表面标志物如CD80和CD86(M1),或CD206和CD163(M2),通常用于监测这些表型转换。
Anti-tumor studies of CAR-M1
最近的研究采用了多种策略来诱导CAR-M细胞的M1极化并增强其抗肿瘤活性,这些策略大致可分为三类:基因工程、肿瘤微环境调节和外源性刺激。
基因工程策略包括使用慢病毒转导和嵌合病毒载体。例如,Klichinsky等人使用非复制型Ad5f35腺病毒载体转导CAR,导致不依赖于CAR构建体的持久M1极化。转录组分析证实了M1相关通路的激活,包括干扰素信号和iNOS激活,其效果在人类供体来源的巨噬细胞中持续超过40天。类似地,Zhang团队设计了表达带有CD3ζ-TIR双信号结构域的CAR的iPSC来源巨噬细胞,导致吞噬作用增强、持续的M1极化以及对M2重编程的抵抗,这通过单细胞RNA测序得到了验证。
微环境靶向策略侧重于克服免疫抑制屏障。Huo等人证明,通过抑制SIRPα来阻断CD47显著增强了靶向HER2的CAR-M的吞噬功能和炎性细胞因子产生。类似地,设计用于抑制SIRPα的靶向短发夹RNA(shRNA)盒也可以达到类似的效果。此外,CD47抑制还支持树突状细胞启动CD8+ T细胞,增强NK介导的ADCC/CDC,并促进直接的caspase介导的肿瘤杀伤。Liu等人表明,CAR-T分泌的细胞因子上调了CAR-M上的CD80和CD86,同时下调了CD206,进一步促进了M1极化。
外源性刺激,如人参来源的类似细胞外囊泡的纳米颗粒(GDNPs)、低乳酸肿瘤环境以及BCG诱导的NMAAP1表达,在促进CAR-M向促炎表型极化方面也显示出潜力。
这些综合策略共同促进了向M1巨噬细胞的表型转变,其特征是吞噬作用、抗原呈递和促炎细胞因子(如IL-1β, IL-6, TNF-α)分泌增强,最终提高了CAR-M细胞在实体瘤中的治疗效果。
Anti-tumor studies of CAR-M2
M2型巨噬细胞通常被认为是促肿瘤的,因为它们与癌症相关成纤维细胞(CAF)相互作用以促进肿瘤进展。CAF来源的趋化因子(如CCL2, CXCL12)募集单核细胞并诱导其分化为M2巨噬细胞,后者又促进成纤维细胞活化和上皮-间质转化,形成一个自我强化的免疫抑制肿瘤微环境。因此,直接使用M2巨噬细胞进行抗肿瘤的研究仍然有限。
相反,大多数策略旨在抑制M2极化或破坏肿瘤支持性生态位。例如,唑来膦酸抑制M2极化和前列腺癌相关成纤维细胞的活性,从而重塑微环境并抑制肿瘤生长。然而,M2巨噬细胞并非完全没有治疗价值。在某些情况下,例如在单核细胞来源的巨噬细胞中,M2亚群表现出比M1细胞更高的吞噬能力。虽然M1型巨噬细胞能更有效地吞噬肿瘤细胞,但M2型巨噬细胞表现出强大的吞噬凋亡细胞和碎片的能力。这一特征暗示了其在癌症免疫治疗之外的应用潜力,特别是在需要高效清除而不引起强烈炎症激活的情况下——例如在自身免疫性疾病中吞噬致病性抗体或细胞碎片。
支持这一观点的是,在多发性硬化(MS)——一种慢性炎症性脱髓鞘疾病——的
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