经过改造以产生白介素-21（IL-21）的自然杀伤（NK）细胞已在实验室和活体模型中显示出对胶质母细胞瘤干细胞样细胞（GSCs）的长期抗肿瘤效果，德克萨斯大学MD安德森癌症中心的研究人员报告。
德克萨斯大学MD安德森癌症中心的研究强调，工程化的NK细胞能够产生白介素-21（IL-21），在体外和体内环境中表现出对胶质母细胞瘤干细胞样细胞（GSCs）的持续抗肿瘤效果。
这些预临床发现出现在期刊Cancer Cell上，提供了首次证据表明，通过基因改造NK细胞——一种重要的免疫细胞——以分泌IL-21可以显著影响胶质母细胞瘤的治疗，这种癌症目前缺乏有效的疗法。
“我们的研究揭示了导致NK细胞对胶质母细胞瘤产生记忆的一种以前未被识别的机制，强调了IL-21工程化NK细胞在对抗这一疾病方面的治疗潜力，”干细胞移植与细胞治疗教授Katy Rezvani博士表示。“这些IL-21工程化NK细胞识别并摧毁胶质母细胞瘤干细胞样细胞的能力呈现出一种非常有前景的治疗策略。”
胶质母细胞瘤是一种高度侵袭性的脑癌，治疗选择有限。当前的治疗方法，包括手术、放疗和化疗，疗效有限，导致中位生存率只有18到21个月。国家脑肿瘤协会指出，胶质母细胞瘤患者五年生存率仅为6.9%，平均寿命仅八个月。
作为先天免疫系统的一部分，NK细胞本质上拥有检测和消除GSCs的能力。通过工程化这些细胞，可以增强它们的有效性和抗肿瘤反应。IL-21作为一种细胞因子，已被证明可以改善NK细胞的代谢适应性。
在由MD安德森的首席研究科学家Mayra Shanley博士领导的研究中，研究团队使用各种体外和体内模型，通过修改NK细胞使其表达IL-21或IL-15（另一种已知能够增强NK细胞功能的细胞因子）来治疗GSCs。
虽然这两个工程化NK细胞组在体外对GSCs表现出显著的效能，但产生IL-21的NK细胞相比表达IL-15的细胞展现出更优越的代谢适应性。MD安德森的先前研究表明，代谢适应性的降低是肿瘤耐药性的一个重要机制。
在体内实验中，IL-21 NK细胞在患者来源的GSCs小鼠模型中展现出最小的毒性和有效的肿瘤管理，而IL-15 NK细胞由于疲惫时间过长，显示出高毒性和肿瘤控制差的情况。
此外，研究人员确定了CCAAT/增强子结合蛋白（C/EBP），尤其是CEBPD，作为调节IL-21 NK细胞持久抗GSC活性的关键转录因子。在删除CEBPD后，IL-21 NK细胞的效能降低，而增加NK细胞中的CEBPD水平则改善了它们的持续细胞毒性、代谢适应性和抗GSC能力体内。这种增强的效能与将其区别于IL-15 NK细胞的特定转录和表观遗传模式相关。
基于这些见解，MD安德森的研究人员将探索IL-21修饰NK细胞在胶质母细胞瘤患者中的临床应用，临床试验预计将在今年晚些时候开始。
