CAR外泌体疗法来了!可极大提高癌症的诊断和治疗效率

2024-06-04 11:15 细胞王国





全球癌症负担 严重 2020 的数据显示, 估计有 5060 万人患有癌症,新增病例 1930 万,死亡人数 1000 万。由于人口老龄化和增长,预计到 2040 年癌症发病率将上升至 2840 万新病例。


目前,全球最常见的确诊癌症是乳腺癌(占所有新病例的 11.7% )、肺癌( 11.4% )、结直肠癌( 10.0% )、前列腺癌( 7.3% )和胃癌( 5.6% )。癌症是导致过早死亡的主要原因,中国、欧洲和北美的癌症负担最重。可以通过改善预防、早期发现、提供癌症筛查计划和有效治疗来改善患者治疗效果并降低死亡率,从而减轻癌症负担。


总部位于澳大利亚墨尔本的INOVIQ,是一家生物技术公司,致力于开发新一代癌症诊断和治疗方法。早期检测和监测诊断可以改善治疗方案、患者治疗效果和生存率。INOVIQ 瞄准目前全球价值超过150亿美元的癌症诊断细分市场,其中包括乳腺癌、卵巢癌和其他一些世界上最常见和最致命的癌症。


该公司已经开发出在运送过程中拦截外泌体的方法( NET技术 )。与邮政检查服务类似,NET技术可以识别和检查特定包裹,以确定是谁寄送的、寄往何处以及里面有什么。例如,癌细胞会释放寄往人体免疫细胞的包裹,并表示“这里没什么可看的 - 一切都很好”。这确保癌细胞逃避检测。



外泌体是细胞用来相互通信的包裹。它们的作用类似于人体的包裹邮政服务。细胞将信息和货物( 包括 RNA、DNA 和蛋白质 )装入小包裹( 外泌体 ),贴上送货地址标签,添加发件人的信息,然后将其投放到血液中。到达收件人( 细胞 )后,包裹被打开,信息被阅读和利用。包装可保护内容物在运输过程中免受损坏。


INOVIQ的TEXO-NET技术可以捕获癌细胞释放到血液中的包裹,能够在15分钟内从体液中分离出细胞外囊泡,以便对生物标志物( 蛋白质、RNA、脂质 )进行分析。


然后可以找出它的来源( 卵巢、乳腺、前列腺 )、去向以及信息是什么。因此,从一个简单的血液样本中,TEXO-NET就可以确定是否存在特定类型的癌症。正是根据这些信息,开发了用于检测和监测癌症的血液测试工具。这避免了通过侵入性组织活检来获取诊断信息。


这些信息可用于评估患者的健康状况或疾病风险、诊断疾病、选择最佳治疗方案或监测患者对治疗的反应等。


EXO-NET ® Pan-Exosome Capture 是一种免疫磁珠分离系统,可用于从血浆、血清、尿液、唾液和细胞培养基中分离外泌体



CAR-外泌体的概念及其优势


据观察,CAR-T 细胞在受到肿瘤细胞刺激时,可以释放出更多的外泌体。这些外泌体具备CAR-T细胞的一些肿瘤杀伤能力。CAR-T 细胞外泌体,这些外泌体表现出更强的肿瘤结合能力并发挥抗肿瘤作用。


此外,已有研究证明,受刺激的外泌体表面具有更多的CAR。这表明来自CAR-T细胞的外泌体对肿瘤细胞表现出显著的靶向能力和杀伤作用。此外,据报道,CAR-NK 细胞衍生的外泌体也表现出CAR-NK 细胞特异性杀伤活性,具有卓越的抗肿瘤作用。这一发现表明,利用来自CAR的免疫细胞( 如 CAR-T、CAR-NK、CAR-M )的外泌体是,推动无细胞免疫疗法走向临床应用的关键一步。


外泌体本身是优秀的纳米级药物载体 ,不仅在体内兼容且安全,而且还被证明可以携带化疗药物以对抗肿瘤。外泌体携带治疗药物和miRNA或siRNA,使其不仅可以靶向表浅的肿瘤细胞,还可以靶向深层肿瘤细胞,突破肿瘤微环境的抑制,有效杀死肿瘤。


INOVIQ 的一项技术是将外泌体武器化并寄回给发件者。发件者的“收件地址”( 癌细胞的特征 )被添加到已经含有自身细胞杀伤活性( 细胞毒素 )的外泌体中。 外泌体还可以装载化疗药物或配备表征癌细胞的信标 ,使癌细胞被人体免疫系统发现和摧毁。将外泌体武器化用于治疗的一种方法就是使用CAR。


该公司技术人员表示:CAR代表嵌合抗原受体,就像神话中的生物将各种动物的部分组合在一起一样,CAR 是一种混合结构,它将递送地址标签( 抗原结合蛋白 )和启动免疫细胞的钥匙( 细胞激活结构 )组合成一个位于T细胞或自然杀伤细胞表面的单一受体。 “地址标签”将CAR细胞引导到需要它们的地方( 例如,乳腺癌细胞 )。 一旦它们到达,激活钥匙就会转动,CAR细胞就会杀死癌细胞。INOVIQ 的研究者正在为外泌体配备CAR,从而能够将武器化包裹递送至特定癌细胞。


与CAR细胞疗法相比,CAR外泌体疗法具有许多潜在优势,包括


安全


使用CAR-外泌体治疗癌症可避免使用与继发性癌症发展相关的基因修饰细胞。最近,FDA 报告称,在使用CAR-T细胞疗法后,有19例患者出现了继发性T细胞恶性肿瘤。CAR-外泌体缺乏复制能力,因此不会发展成癌症。


CAR-T细胞是经过基因改造的免疫细胞,一旦注射到患者体内,就会产生并释放有害物质( 细胞因子 ),引发危及生命的“细胞因子风暴”。而CAR-外泌体只将其内容物递送至目标细胞,无法产生和释放细胞因子。


效力


为了有效发挥作用,CAR-T细胞必须与癌细胞接触。这对血癌很有效,但对实体瘤效果较差,因为CAR 细胞必须穿过致密的基质和肿瘤团块。CAR外泌体比CAR细胞小1000倍。它们可以更容易地穿透实体瘤,甚至穿过血脑屏障来递送药物。


商业可行性


制造治疗剂量的CAR-外泌体将比CAR细胞更具成本效益,因为它们可以从永生细胞中持续生产。


由CAR-外泌体不是活细胞,因此CAR-外泌体的分离,包装,储存,稳定性和运输更容易,


更便宜。


最终,CAR-外泌体的每剂成本将更低——这将使患者和医疗保健系统受益。


与自体CAR-T/NK细胞疗法相比,CAR-外泌体在治疗实体肿瘤方面具有潜在优势( 制造、稳定性、安全性和功效 ),在乳腺癌细胞中建立的体外概念验证中显示癌细胞死亡率>75%。



目前已有355 项外泌体临床试验在( https://clinicaltrials.gov )注册,在国内,空军军医大学药学院生物技术中心、肿瘤生物学国家重点实验室的研究者发表在《ELSEVIER》的一篇报道中“ Engineering CAR-NK cell derived exosome disguised nano-bombs for enhanced HER2 positive breast cancer brain metastasis therap y ”表明,CAR-NK细胞衍生的外泌体,可提高HER2阳性乳腺癌脑转移治疗的临床获益。



相信随着与外泌体结合的创新疗法的发现,治愈肿瘤将不再遥不可及。通过利用新兴的提取和纯化技术(如微流体)优化外泌体的开发工艺,可以尽早实现肿瘤的个性化医疗。

作者:摩西| 编辑:暖风