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硫酸软骨素蛋白聚糖4在胶质瘤免疫抑制治疗中的研究进展

栏目:神外前沿|编辑:INC|发布时间:2021-11-16 14:52 |

  1淋巴细胞介导的免疫抑制

  在细胞毒性淋巴细胞中,NK细胞是最有效的抗肿瘤细胞,可在没有抗体依赖的情况下直接杀灭肿瘤细胞,现有研究表明:NK细胞能调节肿瘤特异性的细胞毒性T淋巴细胞表达,还能诱导辅助性T淋巴细胞(TH1)因子在肿瘤中的表达。通过细胞因子分泌,NK细胞的免疫调节能力可以使肿瘤相关巨噬细胞从“抗炎”向“促炎”倾斜,提高肿瘤的免疫编辑能力。胶质瘤超过70%的肿瘤相关细胞偏向于促进肿瘤细胞增殖的M2表型,而NK细胞的这些特性对胶质瘤免疫治疗的成功至关重要。利用NK细胞释放的细胞因子使免疫组织由“抗炎”向“促炎”转变的特性,把NK细胞和硫酸软骨素蛋白聚糖4/NG2的单克隆抗体mAb9.2.27二者结合来诱导抗体依赖的细胞毒性效应,以进一步探索NK细胞的治疗潜力。

硫酸软骨素蛋白聚糖4在胶质瘤免疫抑制治疗中的研究进展

  被激活的NK细胞可以分泌与胶质瘤相关的干扰素(IFN-γ)和肿瘤坏死因子(TNF-α)。而IFN-γ能激活神经系统的小胶质细胞,小胶质细胞在神经系统中相当于巨噬细胞的作用,能杀灭胶质瘤细胞从而抑制肿瘤生长,在这一过程中mAb9.2.27对肿瘤杀伤效果没有显著影响。而TNF-α对胶质瘤的杀伤作用并不明确,因为胶质瘤能通过增强PI3K/AKT和NFκB信号传导来抵抗TNF-α对肿瘤细胞的杀伤。硫酸软骨素蛋白聚糖4/NG2可以作为肿瘤细胞相关抗原(tumor-associated antigens,TAA),特异性识别TAA的T细胞作为肿瘤靶点得到极大关注。随着单克隆抗体技术的发展,T细胞介导的淋巴系统产生特异性识别CD19的抗原受体嵌合体(chimeric antigen receptor,CAR),将会对恶性肿瘤的治疗产生重大影响,现已证明该疗法在黑色素瘤治疗方面的功效。因硫酸软骨素蛋白聚糖4在胶质瘤的广泛表达,将来也可应用于胶质瘤作为嵌合抗原受体T细胞免疫疗法(CART)的治疗靶点。

  携带硫酸软骨素蛋白聚糖4基因的嵌合抗原受体转导的T细胞能产生多种细胞因子,如TP41.2转导的T细胞和LN443系恶性胶质细胞共同培养,可以产生3种细胞因子:IFN-γ、TNF-α和粒细胞集落刺激因子(GM-CSF),这些细胞因子特异性杀伤表达硫酸软骨素蛋白聚糖4的肿瘤细胞。

  2硫酸软骨素蛋白聚糖4/NG2抗体介导的免疫治疗

  单克隆抗体Mab是针对专一的抗原决定簇产生的抗体,与常规抗体相比,具有特异性强、灵敏度高、副作用小等优点。以硫酸软骨素蛋白聚糖4/NG2为靶点生产的单克隆抗体能特异性识别高表达硫酸软骨素蛋白聚糖4/NG2的肿瘤细胞。新生血管的形成是恶性肿瘤的主要特征,也是促使肿瘤生长和扩散的主要因素。周细胞是在肿瘤微环境中活跃表达的细胞,在胶质瘤新生血管中,硫酸软骨素蛋白聚糖4/NG2的单克隆抗体mAb2164H5与Ⅳ型胶原蛋白可并列嵌入到血管周围基底膜的周细胞,而mAb2161F9是针对肿瘤血管内壁周细胞的单克隆抗体。通过抗原抗体结合抑制周细胞活性,能有效抑制肿瘤血管形成,抑制肿瘤生长和转移,还有多种功能相似的单克隆抗体如mAb2161D7、mAb2166G4等,而2161D7/Glut-1、2166G4/Glut-1主要针对分散在肿瘤组织中的肿瘤细胞。硫酸软骨素蛋白聚糖4在细胞内的信号传递过程中起重要作用,能激活ERK和FAK等细胞内信号途径,而这些信号传导途径与肿瘤的生长和转移密切相关。

  scFv-FcC21是一种特异性识别人类硫酸软骨素蛋白聚糖4的单链抗体,对胶质瘤、黑色素瘤、骨肉瘤、白血病等恶性肿瘤均有特异性抑制作用,其对胶质瘤的抑制可能是通过干扰硫酸软骨素蛋白聚糖4在肿瘤信号传导中的作用,从而抑制肿瘤在体内及体外的增殖和转移。研究发现:ScFv-FcC21与硫酸软骨素蛋白聚糖4基因敲除的肿瘤细胞无明显反应,与硫酸软骨素蛋白聚糖4阳性表达的细胞可形成免疫沉淀,表明ScFv-FcC21对硫酸软骨素蛋白聚糖4阳性细胞的特异性抑制作用。

  3基因治疗

  基因治疗是指将外源正常基因导入靶细胞,以纠正基因缺陷或异常引起的疾病,而胶质瘤正是由于硫酸软骨素蛋白聚糖4/NG2基因异常表达引起肿瘤细胞增殖、迁移。表达硫酸软骨素蛋白聚糖4的胶质瘤对放疗有更强的抵抗力,且能率先激活细胞有丝分裂的G1、G2位点应对DNA损伤。重组人过氧化物还原酶(PRDX-1)和硫酸软骨素蛋白聚糖4基因在胶质瘤细胞中表达均上调,用shRNA敲除U251中的PRDX-1,NG2的表达会明显受到影响,表达硫酸软骨素蛋白聚糖4的胶质瘤细胞有丝分裂的G2期会因PRDX-1的敲除而停止,U251的抗放疗能力会明显下降。

  在体外和体内的研究中,硫酸软骨素蛋白聚糖4基因敲除的肿瘤细胞会减弱β-1整合素的信号传递功能,并增加肿瘤细胞对细胞毒性药物治疗的反应来增强化疗效果。在人类和动物的胶质瘤模型中,siRNA敲除硫酸软骨素蛋白聚糖4/NG2后能减缓肿瘤的生长速度,抑制肿瘤向周围组织的侵袭。β-1整合素的信号传递和后续的FAK磷酸化是促进肿瘤细胞增殖和迁移的一个关键机制,siRNA通过敲除周细胞的NG2基因能减少β-1整合素60%的活性,FAK磷酸化在NG2缺失的外周细胞中较对照组细胞也降低了40%。

  siRNA通过暂时阻断NG2在胶质瘤中的表达,可增强胶质瘤细胞对凋亡因子如TNF-α的敏感性,持续抑制NG2基因在活体恶性胶质瘤细胞中的表达可减少肿瘤细胞的生长速度和体积。siRNA对NG2的基因沉默作用可以增加肿瘤细胞对TNF-α的敏感性,这样TNF-α就可以抑制肿瘤的生长。

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