根据德克萨斯大学 MD 安德森癌症中心的最新研究，经过设计表达白细胞介素 21 (IL-21) 的自然杀伤 (NK) 细胞在体内和体外均表现出对胶质母细胞瘤干细胞样细胞 (GSC) 的持续抗肿瘤活性。
该临床前研究结果今日发表在《癌细胞》杂志上，首次证明改造 NK 细胞（一种先天免疫细胞）以分泌 IL-21 可强效对抗胶质母细胞瘤，而胶质母细胞瘤是一种需要更有效治疗方案的癌症类型。
“我们的研究发现了一种以前未知的机制，它在 NK 细胞记忆对抗胶质母细胞瘤方面发挥着重要作用，凸显了经基因改造表达 IL-21 的 NK 细胞在治疗这种疾病方面的潜力，”干细胞移植与细胞治疗教授 Katy Rezvani 医学博士、哲学博士说道。“这些 IL-21 基因改造的自然杀伤细胞能够识别和杀死胶质母细胞瘤干细胞样细胞，这是一种非常有前景的治疗方法。”
胶质母细胞瘤是一种恶性脑癌，治疗选择有限。目前胶质母细胞瘤的治疗选择包括手术、放射疗法和化学疗法，但这些疗法的疗效有限，患者的中位生存期仅为 18 至 21 个月。根据美国国家脑肿瘤协会的数据，胶质母细胞瘤患者的五年生存率仅为 6.9%，平均估计生存期仅为 8 个月。
作为先天免疫系统的一部分，NK 细胞具有识别和消除 GSC 的天然能力。改造这些细胞可以提高它们的适应性和抗肿瘤活性。IL-21 是一种免疫信号蛋白或细胞因子，经证实可促进 NK 细胞更好的代谢适应性。
在这项研究中，第一作者、MD 安德森癌症中心首席研究员 Mayra Shanley 博士和她的合著者使用了多种体外和体内模型，用经过改造以表达 IL-21 或 IL-15（另一种用于增强 NK 细胞活性的细胞因子）的 NK 细胞治疗 GSC。
虽然两组工程 NK 细胞在体外均表现出对抗 GSC 的强活性，但 IL-21 NK 细胞表现出比表达 IL-15 的 NK 细胞更强的代谢适应性。研究人员先前的研究发现，代谢适应性丧失是肿瘤抗性的关键机制。
体内实验中，IL-21 NK 细胞在患者来源的 GSC 的小鼠模型中表现出有限的毒性和优异的肿瘤控制效果，而 IL-15 NK 细胞则具有高毒性和无效的肿瘤控制效果，并且会随着时间的推移而耗尽。
研究人员还发现 CCAAT/增强子结合蛋白 (C/EBP)，特别是 CEBPD，是一种关键转录因子，在调节 IL-21 NK 细胞的持续抗 GSC 细胞毒性方面发挥着重要作用。当 CEBPD 被删除时，IL-21 NK 细胞的效力会降低，而 NK 细胞中 CEBPD 的过度表达会增加其长期细胞毒性、代谢适应性和体内抗 GSC 效力。与 IL-15 NK 细胞相比，这种增强的活性与不同的转录和表观遗传特征有关。
基于这些发现，MD 安德森的研究人员将开始研究 IL-21 工程 NK 细胞在胶质母细胞瘤患者中的临床应用，预计试验将于今年晚些时候开始。
此处可找到与完整论文一起的完整合作作者名单及其披露。这项研究得到了 Ann 和 Clarence Cazalot, Jr.、Sally Cooper Murray 癌症研究主席、 的胶质母细胞瘤 Moon Shot ®、美国国立卫生研究院 (NIH)（U01CA247760、P50CA127001、CA016672、1S10OD024977-01）和德克萨斯州癌症预防与研究研究所 (CPRIT)（RP180684）的支持。
