杏彩平台官网·中性粒细胞——细胞治疗下一个起风口?
发布时间:2024-05-02 06:33:39 来源:杏彩平台客户端 作者:杏彩官网注册地址 阅读[66]

  :CAR-T治疗 已获得巨大成功,开启了细胞治疗时代,但目前T细胞的仅对20%左右的癌症有效,因此免疫细胞的潜力正在被持续开发这包括,NK细胞,B细胞,Macrophage等,而中性粒细胞也正获得越来越多的关注。本文对中性粒细胞治疗相关疾病的前景进行梳理,希望对大家有所帮助。

  中性粒细胞占外周血有核细胞的70%,是最丰富的循环白细胞,也是在感染后第一个到达感染部位并快速消灭微生物的免疫细胞。中性粒细胞在骨髓中以每天约1 × 1011个的速度产生,但细胞半衰期较短~18小时。

  中性粒细胞的免疫学功能包括,吞噬作用、活性氧产生(ROS)、细胞外陷阱(NETs)和含酶颗粒的释放。

  中性粒细胞的缺乏导致发病率和死亡率的增加,大多数中性粒细胞减少症是化疗等治疗引发的短暂结果,可通过供体粒细胞输注(GTX)来治疗。但严重的先天性中性粒细胞减少症 (Severe Congenital Neutropenia,SCN )是由影响中性粒细胞存活和分化的基因突变引起的。

  供体粒细胞输注GTX在个别临床案例中已经证明了治疗的可行性,但其 在全球范围内的广泛应用 缺乏共识,主要原因是 2015年的一项 随机对照试验未得出GTX治疗的益处。 最近研究表明,GTX可作为营养不良儿童患者的一种选择。

  下表列举了GTX在临床使用中的问题,这些 问题相关的研究正在进行中(包括临床和非临床)。 动物模型的选择也是一个巨大的挑战,也是近几年相关研究的主题。

  先天性中性粒细胞减少症可通过同种异体造血干细胞移植治疗,但这取决于供体的可用性,并且仍然是一种高风险的手术,25-50%的患者经历移植物抗宿主病。

  如果造血干细胞移植不可行,通过基因编辑造血干细胞和祖细胞(HSC)是治疗先天性中性粒细胞减少症的一种可行的先进手段,这种基因编辑 在未来可以提供通用的、现货型的兼容异体的造血干细胞。

  基于HSC的基因疗法已在临床场景中获批使用, β-珠蛋白细胞(Zynteglo)是一种自体基因疗法,通过慢病毒(LV)将功能β-珠蛋白基因结合到HSC中, 在β-地中海贫血和SCD患者中显示出良好的效果。 这为单基因突变导致的 先天性中性粒细胞减少症的 治疗铺平了道路。

  最近的临床研究报道了治疗慢性肉芽肿病(CGD)和Wiskott-Aldrich综合征(WAS)的数据。 在严重WAS的情况下,一项为期7.6年的I/II期临床试验的随访显示, 接受高HSPC浓度且每个细胞超过2个载体拷贝的患者达到与健康对照组相当的WAS蛋白水平。 在一项纠正SCN突变的研究中,将CRISPR/Cas9与单链寡脱氧核苷酸(ssODN)一起应用作为同源定向修复(HDR)模板。 该基因在HAX1基因外显子2 W44X突变上进行了修饰,重建了iPSC能性蛋白的表达,并恢复了中性粒细胞的分化。

  中性粒细胞作为一线防御者和关键免疫调节剂在免疫系统中的作用非常重要,也使得其作为治疗平台有了广泛的想象空间,人们越来越认识到中性粒细胞在多种肿瘤中起到了关键性的作用,可能表现出促肿瘤或抗肿瘤的活性。

  图注:以中性粒细胞为基础的最新疗法。(1)中性粒细胞祖细胞基因组编辑纠正致病突变。(2)工程和天然中性粒细胞祖细胞均可在体外分化为中性粒细胞样细胞,用于GTX应用。(3)中性粒细胞衍生的成分,如膜、外泌体和纳米囊泡,被用作化疗药物和其他小分子药物的靶向递送载体。(4)基因编辑策略还可以产生携带CAR构建体的中性粒细胞靶向肿瘤细胞,这代表了一种针对实体肿瘤的新策略。CAR中性粒细胞和中性粒细胞衍生成分都可以被功能化以增强其功能。(5)中性粒细胞极化增强了它们对条件致病菌或肿瘤细胞的功能特性。

  中性粒细胞固有的肿瘤归巢和穿透能力被CAR增强,以驱动强大的抗肿瘤表型。 在体外和小鼠胶质母细胞瘤模型中,与供体中性粒细胞、不含CAR的人造中性粒细胞和含有相同CAR的人造自然杀伤细胞相比,CAR中性粒细胞显示出大大增强的抗肿瘤活性。如果 CAR中性粒细胞负载介孔二氧化硅纳米颗粒携带的化疗药物,其抗肿瘤活性被再次放大。

  最近一项靶向PSMA的研究发现,靶向PSMA的CAR中性粒细胞对表达PSMA的细胞系具有高度的细胞毒性,抗PSMA CAR中性粒细胞产生与肿瘤细胞相互作用的ROS和NETs。

  中性粒细胞及其祖细胞的免疫可以通过后天选择产生优化表型的中性粒细胞,如,结核疫苗卡介苗能预防结核分枝杆菌,同时也能对其他病原体提供非特异性防御。卡介苗诱导中性粒细胞染色质重塑,增强其消灭白色念珠菌的能力。姜黄素衍生的碳化聚合物可诱导增强NETs释放的“超级”中性粒细胞,能够在脓毒症小鼠模型中消除耐甲氧西林金葡萄球菌。

  利用中性粒细胞在炎症反应中的关键作用,可以利用中性粒细胞治疗神经炎症、关节炎、肺炎和急性呼吸窘迫综合征(ARDS)。如,在急性呼吸窘迫综合征小鼠模型中,携带选择性IKK2TPCA-1的凋亡中性粒细胞成功调节炎症性肺微环境。这是通过极化M2巨噬细胞和降低局部促炎细胞因子浓度来实现的。

  中性粒细胞成分已被用于与各种生物或化学添加剂的组合,以产生新的治疗。 例如,中性粒细胞膜已被用于靶向治疗。 在小鼠关节炎模型中,涂覆聚乳酸-羟基乙酸纳米颗粒,通过结合IL-1β和肿瘤坏死因子α并诱导软骨保护来减轻关节炎症。 含酶颗粒,由此产生的人工“超级”中性粒细胞成功地消除了金葡萄球菌感染和乳腺癌细胞。 以中性粒细胞为基础的微机器人(neutrobot)是由中性粒细胞吞噬大肠杆菌膜包裹的纳米凝胶产生的,这些纳米凝胶也含有pacli-紫杉醇和Fe3O4纳米颗粒。 在术后恶性胶质瘤小鼠模型中,中性机器人在磁场作用下能够定位于肿瘤部位,提高了生存率。 中性粒细胞衍生的外显子体(NEx)已被证明可以减少肿瘤细胞系的增殖并诱导凋亡。 这种活性可以通过功能化NEx来提高,例如,用超顺磁性氧化铁纳米颗粒(SPION),它可以被磁激活。 通过产生模拟外泌体,开发了增强抗肿瘤活性和减少副作用的双重策略

  中性粒细胞中的纳米囊泡用负载阿霉素的阳离子脂质体处理,然后用SPION功能化。 同样的平台可以用于不同的治疗方法的其他应用。 有趣的是,NEx可以绕过血脑屏障,因此可以独特地靶向脑肿瘤。

  中性粒细胞衍生囊泡(NV)作为治疗药物的机制尚不清楚,并且观察到异质性反应。这可能是由中性粒细胞的内在异质性和NV的不同组成引起的。根据生产方案,NV携带可诱导促炎或抗炎反应的调节剂。对这些疾病进行彻底的定性是推进基于NV的治疗策略的关键。使用NV作为载体,减少脱靶毒性,延长血液循环,提高生物稳定性和生物相容性。

  中性粒细胞及其前体在很大程度上没有被重视,它们有潜力成为一个令人兴奋的治疗平台,用于治疗中性粒细胞减少症、传染病及抗肿瘤等适应症。我们预见,中性粒细胞治疗能够成为满足临床未满足的需求新平台。


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