综述:增强过继性细胞疗法:神经肿瘤学中免疫细胞放射防护的未来策略

【字体: 时间:2025年07月30日 来源:npj Precision Oncology 6.8

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  这篇综述探讨了过继性细胞疗法(ACT)在脑肿瘤治疗中的挑战与机遇,重点分析了如何通过极端环境生物(如缓步动物)衍生的分子(如Dsup蛋白)增强免疫细胞(如CAR-T细胞)的放射抗性,从而优化ACT与放疗(RT)的协同效应。作者系统梳理了免疫细胞类型(T/NK/γδT细胞等)的放射敏感性差异,提出了整合放射防护策略的临床转化路径,为神经肿瘤联合治疗提供了创新思路。

  

增强过继性细胞疗法:免疫细胞放射防护的新策略

背景与挑战

过继性细胞疗法(ACT)在血液系统恶性肿瘤中展现出显著疗效,但在脑肿瘤治疗中仍面临多重障碍。脑肿瘤微环境(TME)具有免疫抑制特性,表现为抗原呈递缺失、T细胞浸润不足及肿瘤异质性。尽管靶向EGFRvIII和IL13Rα2的双特异性CAR-T疗法在胶质母细胞瘤中观察到部分缓解,但神经毒性和复发问题突出。放疗(RT)作为标准治疗手段,虽能通过释放肿瘤抗原和上调MHC分子增强免疫应答,却会同时杀伤对放射敏感的ACT细胞——这一矛盾成为联合治疗的核心瓶颈。

免疫细胞的放射敏感性图谱

不同免疫效应细胞对辐射的耐受性存在显著差异(图2):

  • T细胞:CD4+/CD8+ T细胞的D10值仅约3 Gy,低于常规放疗单次剂量(1.8-2 Gy)。亚致死剂量(<2 Gy)可激活T细胞,但高剂量导致凋亡和PD-1表达上调。
  • NK细胞:相对放射抵抗,在中等剂量(≤8 Gy)下仍保持细胞毒性,其抗肿瘤活性通过NKG2D配体(如MICA/B)的上调进一步增强。
  • γδ T细胞:凭借MHC非依赖性识别机制,对辐射耐受性较强,尤其在低突变负荷的儿科脑肿瘤中潜力显著。

极端环境生物的启示

缓步动物(Tardigrade)等极端环境生物能在>5000 Gy辐射下存活,其关键分子机制为:

  1. Dsup蛋白:与核小体结合,减少羟基自由基导致的DNA双链断裂(DSB),人类细胞转染后增殖不受影响。
  2. TRID1蛋白:通过液-液相分离招募DNA修复蛋白至损伤位点。
  3. 微生物SASP蛋白:直接包裹DNA形成物理屏障。
    这些特性为工程化改造CAR-T细胞提供了新工具(图1c)。

临床转化路径

放疗方案优化

  • 分次放疗:1.8-2 Gy/次的常规分割可平衡免疫激活与细胞保护,而大分割放疗(如SRS 20 Gy/次)可能需在ACT输注前使用以"预热"TME。
  • FLASH放疗:超高速率(>40 Gy/s)照射可保留正常脑组织功能,在弥漫性中线胶质瘤模型中已观察到CD4+ T细胞浸润增加。

递送策略

  • 脑脊液内注射(如Ommaya储液囊)可突破血脑屏障,但需警惕神经毒性风险。
  • 体内CAR递送系统(如靶向慢病毒)可简化制备流程,实现放射防护基因与治疗基因的共表达(图7)。

安全与挑战

放射防护可能干扰细胞凋亡监控,需引入"自杀基因"(如caspase 9)控制异常增殖。极端环境生物蛋白的免疫原性、与化疗(如替莫唑胺)的交互作用以及长期致瘤风险仍需系统评估。

未来方向

建立高通量筛选平台(图6),结合计算模型预测最佳基因组合;开展序贯治疗临床试验(图9),探索放疗与ACT的时间窗;延伸至非肿瘤领域(如造血干细胞移植),缩短移植后免疫重建周期。

通过融合极端环境生物学与免疫肿瘤学,这一策略有望突破脑肿瘤治疗的免疫抵抗壁垒,为实体瘤联合治疗开辟新范式。

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