本周，美國Scripps研究所的華人學者吳鵬教授團隊發表了一項最新成果。他們利用化學-酶反應構建抗體-細胞結合物，隻消一步反應就可以快速在免疫細胞表面裝配抗體藥物，引導細胞結合癌細胞表面抗原。研究人員在動物實驗上驗證，這種抗體-細胞結合物能夠定位並消滅小鼠體內的侵襲性癌細胞。此項創新成果在線發表於美國化學會首個開放獲取的旗艦期刊《ACS中心科學》（ACS Central Science）。
▲本研究的主要負責人吳鵬教授（圖片來源：Scripps研究所）
改造免疫細胞以瞄準腫瘤的細胞免疫療法是目前癌症治療領域最令人興奮的進展之一。然而利用基因工程改造免疫細胞的成本較高，改變細胞基因組也有干擾細胞功能的潛在風險。除了「由內而外」改造細胞之外，有一些科學家想到，也許可以使用化學生物學工具，直接在外部改造細胞表面已有的分子，給細胞表面「賦能」。
吳鵬團隊研發的這項新方法利用糖基轉移酶的修飾作用，給細胞表面裝配上抗體分子。「裝在細胞表面上的抗體就像定位導航（GPS），可以引導免疫細胞殺死癌細胞。」吳鵬教授介紹。這種細胞改造方法時間短、步驟少、成本低，有明顯的優勢。而且，該技術採用的是已經獲得了FDA批準的材料，安全性也有保障。
在這種技術中起到關鍵作用的酶叫岩藻糖基轉移酶（fucosyltransferase）。要了解這種酶是如何發揮作用的，需要先了解一下「糖基化」這種基本的生物化學反應。
在活細胞中，細胞表面的蛋白質在特定酶的催化作用下被多糖修飾，形成相應的糖基，從而發揮生物化學功能。岩藻糖基轉移酶就是介導岩藻糖基化反應的，以細胞質中合成的GDP岩藻糖作為供體，將岩藻糖分子轉移到受體蛋白上。
研究團隊讓抗體藥物在GDP岩藻糖上搭「便車」，被酶一起搬到細胞表面的多糖蛋白複合物上。結果充分展現了這種酶的「搬運神力」：幾分鐘的糖基化反應中，比糖分子重得多的整條抗體分子被成功轉移！
▲只需一步反應，岩藻糖基轉移酶把抗體轉移到細胞表面的多糖蛋白複合體上（圖片來源：參考資料[1]）
利用這種快速的單步驟反應方法，研究人員把特異性結合癌細胞抗原的抗體搬上了免疫細胞表面，構建出一種嵌合抗體的細胞，並且在人源腫瘤小鼠移植模型中檢驗了這種結合細胞抑製腫瘤生長的效果。他們選用自然殺傷細胞系NK-92，這些免疫細胞本身不被特定的靶標吸引，而在裝上單抗藥物赫賽汀（Herceptin）之後，這些細胞在乳腺癌小鼠體內有效定位到表達HER2抗原的癌細胞，能夠發揮癌症免疫療法的作用。
▲構建的Herceptin-NK-92MI（紅色）靶向結合表達HER2的癌細胞（綠色）（圖片來源：參考資料[1]）
特別令人期待的是，這種新方法展現出了臨床應用的潛力。研究團隊構建的抗體-細胞結合物中，採用的抗體赫賽汀本身已經是FDA批準的單抗藥；採用的細胞NK-92也已經被批準用於臨床試驗，而且由於NK-92細胞沒有個體特異性，意味著理論上可以施用於任何一個患者，因此成本較低。「我們相信這項技術很快可以從實驗室轉化為臨床應用。」吳鵬教授表示。
我們期待吳鵬團隊這種快速、經濟的新方法在癌症免疫治療的臨床應用中有更好的前景。
參考資料
[1]Jie Li, et al., (2018), A Single-Step Chemoenzymatic Reaction for the Construction of Antibody–Cell Conjugates, ACS Central Science, DOI: 10.1021/acscentsci.8b00552
[2] Scientists design antibody-studded cells to destroy cancer. Retrieved December 7. 2018, from https://www.scripps.edu/news-and-events/press-room/2018/20181207wu-peng-cancer.html
本文來自葯明康德微信團隊，歡迎轉發到朋友圈，謝絕轉載到其他平台。如有開設白名單需求，請在文章底部留言。如有其他合作需求，請聯繫[email protected]。
抗癌疫苗 | 癌症地圖 | KRAS | 酒精 | CAR-T 2.0 | 單細胞CAR-T | | | | | |
| | | 血檢 | | | | | |
| | | | | | | | | | | | | | |
香港九龍灣馬來街興發大廈15樓D室