从关注T细胞的CAR-T、TIL,再到聚焦自然杀伤(NK)细胞的NK细胞疗法,免疫细胞已成为肿瘤疗法的独特武器。
但在免疫疗法的长期发展中,一个“沉默的大多数”——人体内最丰富的免疫细胞,粒细胞,却常常被视而不见。
“我们希望能够开发一个跟CAR-T完全不一样的产品。”上海干细胞临床转化研究院院长助理、特聘研究员乐文俊向上海科技谈到,CAR-T等疗法目前在实体瘤中仍存困境,与之相比,粒细胞疗法能做到更“广谱”、更“平价”,或能成为一匹细胞治疗中的“黑马”。

体内最多的免疫细胞,
为何如此“难得”
“粒细胞有一个特点:广谱性特别好,只要是肿瘤细胞,它都能特异性识别与杀伤,这在国际上已经得到了广泛的验证,并且在临床研究中发现,其对于消化系统肿瘤的效果可能更加显著。”

粒细胞是体内最丰富的免疫细胞,没有之一。但早年的免疫学教材却只强调了其抗菌抗病毒的能力。乐文俊介绍道,“与早在上世纪90年代便提出的CAR-T不同,大约到2020年之后,才有Biotech开始做粒细胞药物方面的研究。”
为什么?事实上,粒细胞并非看不见,而是太难“得”。
在粒细胞的临床研究中,有两大难点:粒细胞在体外难以扩张,并且其脆弱性使得粒细胞分离存在技术挑战。无法大面积体外扩张、分离与纯化,使得对于粒细胞的认识长期处在停滞期。
“粒细胞的分离难是因为,如果用密度梯度来讲的话,粒细胞跟红细胞是非常接近的,所以传统的分离方法会将红细胞和粒细胞一起丢掉,导致分不出来。传统方法需要用梯度分离,再用裂解的方式去除红细胞,才可以得到粒细胞。但裂解对粒细胞会有一定的刺激副作用。”乐文俊介绍道,“我们做了一些技术上的优化,直接上全血就能够分离出高纯度的粒细胞,相关应用我们已经做成了产品,并拿到了一类注册证。”

体外扩增困难?
给粒细胞的“爷爷”造房子!
在肿瘤患者体内的粒细胞,其抗癌活性已经受到了很大的干扰,并不具备杀伤肿瘤细胞的能力。也正因此,粒细胞疗法需要依靠外源的供者提供粒细胞,并输入至患者的体内。
人每天会消耗约1/10的粒细胞,粒细胞是生物屏障中的重要防线,但其寿命非常短暂,“它们进去干完活,还来不及触发人体排异反应,自己就消亡掉了。”有患者只用了一次粒细胞,就高质量延长至今,已有13年了。“患者输注粒细胞之后,都会有非常好的改善。”
“事实上,此前的提取分离技术已经可以开展一些粒细胞疗法的个例研究,并且已有患者在临床实验中实现康复或长期稳定带瘤生存。”不过,对于产业化的规模应用来说,仅仅靠人体提取,还是远远不够的,也正因此,体外扩增成为了团队下一个考量的目标。
“比如说这个人需要杀伤肺癌的粒细胞,我们把这些粒细胞提取出来,但由于粒细胞不能体外扩张,筛出来的供者只能服务于一个患者,转化就会受到极大的限制。我们能不能解决源头粒细胞的规模化制备,把它做成一个细胞制剂?”
随着类器官技术的逐渐成熟,团队找到了一条新的路径:既然粒细胞无法体外扩增,那么是不是能给细胞提供一个模拟体内的环境,从而一步步分化为粒细胞?“我们就想到了,先扩张它的前体细胞,把它的祖细胞,也就是把它的爷爷辈扩增出来。然后诱导分化,再变成我们的粒细胞。”
通过3D打印的方式,团队尝试解决给造血干细胞盖房子的挑战,“人的房子总需要通水、通电,还要能送进外卖,运出垃圾,细胞的房子也同样如此。我们实际上做了一个非常接近骨髓的类器官,希望通过这个系统能够解决粒细胞体外扩增瓶颈的底层技术问题。”
目前,相关成果正在同济大学附属东方医院进行ⅡA期临床试验,探索粒细胞疗法对于终末期肿瘤患者的治疗。“下一步我们希望借助资本的助力,来搭建一个更聚焦的团队,全身心地投入到中试、放大和工艺的开发中。”乐文俊谈到。

意外事件带来的成果转化:
科学发现不会只跟着规划走
不过,在粒细胞疗法正式走进大众视野之前,仿粒细胞的肿瘤筛查却已经成功进行成果转化。“这实际上是一个意外事件。”乐文俊说道,在做粒细胞的过程中,团队发现了粒细胞有特别好的广谱识别各类癌细胞的特征,“所以我们当时就想能不能合成一个纳米材料,来仿粒细胞的特性,去做肿瘤的识别,这样就算粒细胞不能扩增,但是如果这个材料能够规模化使用,也有可能可以达到一定作用。”
因此,团队基于多年来对粒细胞的研究,并结合CTC(循环肿瘤细胞)技术,开发了仿粒细胞识别的探针技术,“结果异常地好。”并很快进行成果转化。2021年,致慧医疗科技(上海)有限公司从同济大学成果转化成立专注科技抗癌产品和服务的研发、生产与服务运营,目前拥有完全自主知识产权50余项。
“事实上,这个‘意外收获’也对我们下一步要做我们的粒细胞产品的意义非常之大,通过这些前期的铺垫,我们希望能够助力于粒细胞产业化。”乐文俊谈道。
“如果坚持做原创的研究的话,往往在过程中能发现很多预期不到的成果,这也是科学之美。科学发现永远不会只跟着规划走,我们做基础研究的人,也要基于客观的科学的数据,客观的事实,去做客观的产品。”
企业及专家观点不代表官方立场
视频:Gina.Z 拍摄:赵仲弈
编辑:拾
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