近红外光免疫疗法(NIR-PIT)靶向 GD2 治疗神经母细胞瘤和骨肉瘤:开拓儿童癌症治疗新方向

【字体: 时间:2025年05月08日 来源:EJC Paediatric Oncology

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  为解决儿童癌症治疗难题,研究人员开展近红外光免疫疗法(NIR-PIT)靶向 GD2 治疗神经母细胞瘤和骨肉瘤的研究。结果显示该疗法在体外和体内实验中均有疗效。这为儿童癌症治疗提供新选择,有望改善患者预后。

  在儿童癌症的治疗领域,一直存在着诸多挑战。传统治疗方法,如化疗、放疗等,虽然在一定程度上能够控制肿瘤的生长,但往往伴随着严重的副作用,像器官功能受损、长期并发症等,还难以有效应对癌症的全身转移问题。近年来,免疫疗法虽取得了一些进展,但仍有许多未被攻克的难题。在这样的背景下,开发新的、更有效的癌症治疗方法迫在眉睫。
近红外光免疫疗法(Near-infrared Photoimmunotherapy,NIR-PIT)作为一种新兴的癌症治疗手段,逐渐进入了研究人员的视野。它利用抗体 - 光吸收剂偶联物(Antibody-Photo-absorber-Conjugates,APCs)特异性地靶向癌细胞,当 APCs 与癌细胞表面的抗原结合后,经近红外光照射,光吸收剂被激活,从而引发癌细胞死亡。这种疗法具有高度的靶向性,有望减少对正常组织的损伤,为癌症治疗带来新的希望。然而,此前 NIR-PIT 在儿科癌症领域的研究几乎空白。

日本北海道大学的研究人员针对这一现状,开展了一项关于 NIR-PIT 靶向 GD2 治疗神经母细胞瘤和骨肉瘤的研究。神经母细胞瘤和骨肉瘤是常见的儿童恶性肿瘤,且它们的细胞表面通常会表达 GD2 抗原,这使得 NIR-PIT 靶向 GD2 成为一种潜在的治疗选择。

研究人员开展这项研究用到的主要关键技术方法包括:首先,利用细胞系进行实验,选用人神经母细胞瘤细胞(SK-N-SH)和人骨肉瘤细胞(NOS-10、MG-63),通过细胞培养技术为后续实验提供细胞来源;其次,运用抗体偶联技术,将抗人神经节苷脂 GD2 单克隆抗体(clone 3F8)与光吸收剂 IRDye? 700DX(IR700)进行偶联,制备出 3F8-IR700;再者,采用多种检测技术评估实验效果,如用显微镜和流式细胞术检测细胞死亡情况,通过测量肿瘤大小和组织学观察评估 NIR-PIT 对异种移植模型的影响 。

下面来看看具体的研究结果:

  • GD2 表达和 3F8-IR700 结合情况:通过流式细胞术和荧光显微镜观察发现,SK-N-SH、NOS-10 和 MG-63 细胞系均表达 GD2 抗原,且 SK-N-SH 细胞的 GD2 表达水平最高。同时,3F8-IR700 能与这些细胞系结合,这表明 NIR-PIT 可应用于这些细胞系。
  • 体外 NIR-PIT 效果:显微镜观察显示,NIR-PIT 处理后,细胞出现明显的形态变化,如肿胀和形成小泡,且经 LIVE/DEAD 染色后,只有 NIR-PIT 处理后的细胞被 EthD-1 染色,证实细胞死亡。流式细胞术结果表明,添加 3F8-IR700 并进行近红外光照射后,细胞膜受损的死亡细胞百分比显著增加,且随着照射剂量的增加,PI 染色的细胞增多。
  • 体内 NIR-PIT 效果:对荷瘤小鼠的研究发现,注射 3F8-IR700 后,肿瘤部位呈现高荧光强度,近红外光照射后荧光信号下降。与对照组相比,NIR-PIT 组小鼠的肿瘤生长在实验第 8 天受到显著抑制,但第 10 天后差异不明显。组织学分析显示,NIR-PIT 处理后的肿瘤组织出现弥漫性坏死和微出血,而对照组肿瘤无明显损伤。

研究结论表明,NIR-PIT 联合抗 GD2 抗体(小鼠抗人 3F8)对神经母细胞瘤和骨肉瘤具有一定疗效,在小鼠模型中也证实了其对神经母细胞瘤的有效性。不过,目前该疗法仍存在一些问题。例如,在不同细胞系和实验条件下,其疗效存在差异。对于骨肉瘤,虽然体外实验有一定效果,但体内实验效果不显著,可能与骨肉瘤细胞 GD2 表达的异质性有关。此外,目前使用的皮下肿瘤模型与临床实际情况存在差异,近红外光对深层肿瘤的穿透深度有限,需要进一步改进照射设备和方法。

尽管如此,这项研究意义重大。它首次揭示了 GD2 靶向的 PIT 在神经母细胞瘤的体外和体内实验中均有效,为儿童癌症治疗开辟了新的方向。后续研究可进一步优化治疗方案,如调整照射剂量、药物剂量和治疗周期等,还可考虑使用人源化抗体进行临床试验,有望为儿童神经母细胞瘤和骨肉瘤患者带来更有效的治疗手段,改善他们的预后和生活质量。

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