钱程:靶向肿瘤干细胞治疗癌症的新策略
肿瘤干细胞是一群具有自我更新、多向分化潜能、具有启动和重建肿瘤组织表型能力的肿瘤细胞。前期研究均表明,肿瘤干细胞参与肿瘤的转移、复发和对化疗和放疗耐受。因此,靶向肿瘤干细胞的治疗策略将有望为癌症的治疗带来希望。
我们课题组成功的从肝癌组织中,分离出多能转录因子Nanog高表达的新型肝癌干细胞。证实Nanog阳性的肿瘤细胞具有更强的自我更新、克隆形成和肿瘤起始能力。他们参与肿瘤的复发和对化疗药物的耐受。进一步研究发现,Nanog不仅可作为肿瘤干细胞的分子标志物,同时证明它可通过IGF信号通路参与肿瘤干细胞的自我更新。并且创新性发现Nanog与IGF信号通路存在正反馈调控机制。
在这基础上,我们成功的建立以肿瘤干细胞为平台和Nanog为靶点的高内涵药物筛选平台,已筛选出多个靶向肿瘤干细胞的小分子化合物和特异性单克隆抗体。通过该项研究,我们发现HDAC抑制剂可诱导肿瘤干细胞的分化,导致肿瘤干细胞对化疗的敏感性,联合分子靶向药物Sorafenib成功的治疗肝癌。
吴缅:p53及其家族蛋白调控肿瘤细胞糖代谢
p53是迄今为止细胞中最为重要的肿瘤抑制因子之一,人类50%以上的肿瘤细胞中都发现有它的缺失或突变。近年来发现:p53在细胞代谢,尤其在葡萄糖代谢中也起着重要作用。
p73,作为p53家族蛋白成员之一,虽然在分子结构上与p53相似,但在功能上不尽相同。p73在人类的肿瘤细胞中,很少发生缺失或突变(小于0.2%);相反,它常常呈现为高量表达。所以,长期困惑科学界的一个问题是:p73在肿瘤细胞中的高表达是否是有利于肿瘤细胞的生长?我们通过实验证明,p53可以与磷酸戊糖途径上第一步反应的关键酶“葡萄糖-6-磷酸脱氢酶”相结合,并且抑制它的活性。
在p53发生突变或缺失的肿瘤细胞中,由于p53的突变使它失去了与G6PD结合的能力和对该酶的抑制;我们还发现p73能转录调控G6PD,以此增强该酶的活性。
P53和p73通过这样的调控方式激活PPP旁路,产生大量NAPDH,(脂肪合成所需)及戊糖(核苷酸的组份),用以满足肿瘤细胞快速及无限的生长和清除对细胞有伤害的活性氧簇(ROS)。这就部分解释了德国著名科学家奥托•瓦博格19世纪20年代末提出的“瓦博格效应”的疑问,即为什么肿瘤细胞大量消耗葡萄糖却不能高效产能。
袁振刚:肿瘤免疫细胞治疗 —转化医学新阵地
癌症严重威害人类健康,已成为我国人民健康的头号杀手,且伴随着老龄化愈演愈烈。传统癌症治疗手段(手术、放化疗)各有弊端,治愈率已到瓶颈。
癌症靶向治疗陷入困境,投入大产出小,而癌症免疫治疗时代已经来临,成为根治癌症的新希望。
免疫治疗是理想的癌症疗法,能正确区分癌细胞与正常细胞,特异、高效杀伤癌细胞,具有研发速度快、成本低的特点,符合转化医学策略。
经过多年的研究实践,我们建立了完善的免疫细胞治疗临床应用体系,获得细胞治疗临床应用批文,并取得可喜的治疗效果。针对免疫细胞治疗面临的三大问题,通过转化医学研究手段,建立了较为完善的技术储备:1、T细胞高效感染与外源基因表达平台;2、高免疫活性个体化治疗方案制定体系;3、高效肿瘤特异性CTL扩增技术体系;4、克服肿瘤微环境的T细胞修饰技术体系。
最后,我们集医疗、科研、生产为一体建立了上海细胞治疗工程技术研究中心的发展平台, 为细胞治疗的产业化开发奠定基础。
朱涛:肿瘤干细胞靶向治疗的新靶点及新策略的研究
肿瘤干细胞是肿瘤组织中存在的极小部分具有自我更新能力并能产生异质性肿瘤细胞的细胞,是肿瘤起源、增殖、上皮间质转化的根源。肿瘤干细胞促进肿瘤的复发、转移,对放疗和化疗的抵抗,是肿瘤难以彻底治愈的根本原因之一。
基于肿瘤干细胞的治疗策略为肿瘤的分子靶向治疗提供了新的思路,通过靶向调控肿瘤干细胞自我更新与增殖相关的干细胞生长因子或其信号传导通路中的关键分子,以及肿瘤干细胞特异标记物,可以有效改善肿瘤的治疗。
此外,纳米药物或纳米药物载送体系类似于传统的肿瘤干细胞靶向药物,可以直接杀伤肿瘤干细胞或间接将药物高效输送到肿瘤干细胞并高度富集,从而更有效杀死肿瘤干细胞,增强化疗药物治疗效果。
我们集中于调控肿瘤干细胞自我更新与分化的干细胞相关生长因子、非编码RNA及其新型纳米药物的研究,发现一系列基于肿瘤干细胞特征的新治疗靶点,并基于此探索了一些潜在的新治疗策略。
尹继业:非小细胞肺癌铂类联合化疗的遗传药理学研究
尹继业,医学博士,副教授,硕士研究生导师,中南大学临床药理研究所细胞与分子生物学实验室主任、分子遗传药理研究室副主任、湘雅医学检验所技术副总监。
肺癌是我国和全世界范围危害人类生命健康的常见肿瘤,到目前为止,铂类联合化疗仍然是非小细胞肺癌主要的治疗方案,尤其对于进展期肿瘤。
但在临床实践中,不同患者的化疗疗效存在巨大差异,随着遗传药理学研究的深入,越来越多的证据支持基因变异对非小细胞肺癌铂类联合化疗化疗敏感性的影响。因此,了解基因变异与铂类药物化疗敏感性的关系有助于建立肺癌患者个体化治疗体系。
但当前尚缺乏可以用于准确预测铂类药物化疗敏感性的基因变异。因此,我们分析了铂类药物通路31个关键基因 (ATP7A, ATP7B, AQP2, AQP9, MVP, OCT2, TMEM205, SLC2A1, SIRT1, HSPB1, HSPE1, HSPA4, RAC1, RhoA, HMGB1, HMGB2, SSRP1, MLH1, MSH2, MSH3, MSH4, MSH5, MSH6, ABCG2, XPA, ERCC5, SRCC1, GSTT1, WISP1, eIF3a, VCP) 的214个多态与非小细胞肺癌铂类化疗敏感性的关系,其中发现OCT2 (rs195854, rs195854), TMEM205 (rs896412), AQP9 (rs1516400), AQP2 (rs7314734), ATP7B (rs9535828, rs9535826), eIF3a (rs3740556) 与铂类化疗疗效显著相关。
为发现新的与非小细胞肺癌铂类化疗敏感性相关的遗传突变,我们挑选了17对铂类化疗明显耐药和敏感的患者进行全外显子组测序研究。发现 adenylate cyclase 1的 rs2280497和 rs2293106与非小细胞肺癌铂类化疗敏感性相关,并在小样本人群得到了初步验证。
韩晓:miR-24对胰岛β细胞功能的调控
韩晓:南京医科大学教授,博士生导师,博士研究生毕业于德国维尔茨堡大学病毒与免疫学专业。主持或参与科技部973项目课题3项、“重大新药创制”科技重大专项1项、国家自然科学基金重点项目1项、面上项目3项;在SCI收录期刊杂志上发表文章近70篇,代表性论文发表在 PNAS、Diabetes、Diabetologia、Endocrinology等专业杂志上。
发现在分离的原代高脂喂养的小鼠胰岛、db/db小鼠胰岛以及脂肪酸刺激的人原代胰岛和小鼠胰岛β细胞系Min6细胞中,用定量PCR的方法检测到miR-24表达量显著增加;同时,胰岛β细胞合成以及分泌胰岛素的功能明显降低,表明miR-24的升高损伤了胰岛β细胞的功能。
进一步的机制研究发现,miR-24 是通过与Hnf1a, Hnf1β, PDX-1和Neurod1等重要的胰岛β细胞特异性转录因子的mRNA的3’UTR区直接结合,从而下调这些基因的表达,影响胰岛β细胞功能。
此外,还发现miR-24可以通过相同方式调控胰岛β细胞内周期相关蛋白Cdk4, Cyclind3和p27的表达,从而抑制其增殖。如果用反义序列干扰掉miR-24,就能逆转高脂饮食喂养小鼠胰岛β细胞的功能障碍。
韩忠朝:围产期干细胞的研究进展
韩忠朝:国家干细胞工程技术研究中心主任,细胞产品国家工程研究中心主任,实验血液学国家重点实验室学委会主任。
干细胞是一类保持未分化状态、具有高度自我更新和多向分化潜能的细胞,在人体的发育及发育成熟后组织器官的维护中起重要作用。根据所处的发育阶段不同,干细胞可以分成胚胎干细胞、胎体干细胞、围产期干细胞,以及成体干细胞。
围产期干细胞(PSC)又称出生相关组织来源的干细胞,是指人和动物怀孕后伴随胎儿发育产生的胎盘、脐带、脐血和羊水等围产期组织中含有的干细胞,国际学术界简称为围产期干细胞。具有来源丰富、采集方便、无伦理障碍、干细胞数量多、免疫原性低、增殖分化能力强、易于规模化制备等优点。
胎盘间充质干细胞在细胞增殖、免疫调节以及造血支持方面具有独特的优势。通过合适的培养方案,胎盘干细胞可被用于多种疾病损伤的治疗,如辅助造血干细胞移植、治疗自身免疫性疾病以及治疗组织损伤等。胎盘脐带来源的间充质干细胞注射入体内没有成瘤性,也不具备明显的促瘤性。随着研究的进一步深入,胎盘干细胞将会为更多疾病的治疗提供新的希望。
徐国彤:干细胞治疗视网膜变性:脂肪干细胞的干预效果及作用机制
徐国彤,医学博士、药理学博士。现任同济大学医学生命科学学部副主任、同济大学医学院院长、同济大学医学院上海第十人民医院转化医学研究中心首席研究员、同济大学医学院眼科研究所所长。
年龄相关性黄斑变性(AMD)和视网膜色素变性(RP)为主的视网膜变性疾病是全球性最重要的致盲眼病,且缺乏有效治疗办法。近年来,应用视网膜下腔移植干细胞治疗视网膜变性在动物研究乃至初步临床试验中取得了一定进展,为这类患者带来了希望。
本研究中,我们以脂肪来源的干细胞(ADSCs)作为供体细胞,利用RCS大鼠为视网膜变性的模型,开展了视网膜下腔移植干预治疗研究。ADSCs来自临床经知情同意后患者废弃的脂肪组织并经过必要的分离纯化,并在不同时间点对ADSCs的干预效果进行临床判定,包括ERG检查确认细胞移植对大鼠视功能的改善情况。
同时,对移植后细胞的存活、迁移、组织整合、细胞分化、细胞因子分泌等指标及其对视网膜组织和细胞影响进行判定。结果表明,ADSCs对RCS大鼠视网膜有明显的保护作用并对其视功能有支持和重建作用。同时,对ADSCs治疗视网膜变性作用的机制进行了分析探讨。
研究结果对指导我们下一步把研究结果推向临床应用有积极的作用,并对干细胞治疗其他疾病和走上临床应用提供了有益的借鉴。
徐迎新:免疫细胞工程技术与抗肿瘤绿色医疗模式的建立
徐迎新,现为301医院普通外科研究所副所长,全军普通外科医疗专科中心副主任。长期从事创伤、休克、脓毒症及多器官功能障碍综合症发病机制和防治研究。
尽管科学技术的发展日新月异,各国政府在生命科学领域的投入不断增加,但对于恶性肿瘤的治疗一直未能突破。从1975年到2005年这30年间,肿瘤的总体死亡率并没有发生太大的变化。人们不禁要问为什么许多肿瘤病人经历了手术、化疗、放疗所带来的种种痛苦,付出了昂贵的医疗费用,却未能明显地延长生命。肿瘤病人的希望在哪里?
肿瘤是一种慢性疾病,全身性疾病,且为多基因改变,其实质是体内突变细胞与免疫细胞之间的一场内部战争,二者的博弈贯穿医疗过程的始终,也决定了该个体的生存与否。同时人体局部的微环境,整体内环境,外部自然环境以及社会心理因素都对肿瘤的发生和预后产生重大影响。因此,恶性肿瘤决不是手术可以切的干净,放、化疗可以根治的。为探索新的医疗模式,本研究团队在国家“863”计划、国家自然科学基金和企业资金的资助下,经过十余年的探索和研究,以免疫细胞工程技术为切入点,并成功进行临床转化,走出了一条绿色抗癌的新路。
1.建立肿瘤疫苗及多种人体免疫细胞(肿瘤抗原致敏DC、靶向肿瘤干细胞DC疫苗、DC诱导特异性T细胞、肿瘤浸润T细胞、引流区淋巴结T细胞、NK、CIK和B细胞)制备与体外扩增技术的研究与临床应用平台,以及适用于免疫细胞过继转移的疗效评价体系。在临床应用中不断进行打破DC耐受,降低Treg,抑制炎症反应等方面研究,以提高免疫细胞过继转移治疗的疗效。
2. 我们尝试的抗肿瘤绿色医疗模式基于对肿瘤局部的积极处理与全身抗肿瘤免疫功能恢复/重建并举的理念,综合运用常规手术、各种微创技术、细胞工程技术、化疗和放疗。对于一位初诊肿瘤患者,首先进行个体化总体治疗方案的顶层设计,然后分步实施,系统跟踪。1)通过外科及其它微创技术,或适当方式与剂量的放疗,最大限度减少肿瘤负荷。2)术前抽血大规模扩增免疫细胞,术中留取肿瘤组织制备DC疫苗,术后全身创伤炎症反应过后免疫低下时,亦是干细胞及大量细胞因子(IL-1/IL-6/EGF/VEGF/TGF-等,往往促进肿瘤生长)释放,进行组织修复时,尽早开始多种免疫细胞联合输注,保护和调动预存免疫功能,加强免疫监视,清除残留肿瘤细胞。3)其后对敏感的病种适当化疗,清理脉管中残留肿瘤细胞;降低抑制性免疫细胞亚群(调节型T细胞,Treg),及血中白细胞总数,腾留空间,为继续回输活化的免疫细胞,修复与重建自身抗肿瘤免疫功能打下基础。本团队总结了数百病例,分析了该疗法对于Ⅲ/Ⅳ期胃癌的疗效。观察到手术+化疗+免疫治疗组与传统手术+化疗组比较,中位生存期显著延长,一年和三年生存率均显著提高,并且患者生活质量明显改善。在结直肠癌患者,该疗法与传统治疗组相比,亦获得三年和五年生存率显著提高的疗效。
3.在取得上述疗效的基础上,我们进一步探索了中西医整合的系统治疗模式。由于肿瘤病人体内具有毒、瘀、痰、湿等病邪积滞的邪实因素,免疫活性细胞过继转移到体内后,如体内这些病邪不驱除,整体内环境不改善,亦不能充分和持久地发挥作用,无法修复与重建自身抗肿瘤免疫功能。因此,应尽早实施中医药内治与外治,调整机体整体内环境和局部微环境;及时进行心理辅导,帮助患者及其家属正确认识肿瘤,树立战胜疾病的信心,从心理神经免疫学的角度出发,尽可能地解除心理因素对免疫系统的抑制;指导患者采取健康的生活方式及工作态度,以及健康的膳食与营养物补充,引领患者走向康复。
本团队探索并实践的传统手段与现代生物技术相结合以及中西医整合的抗肿瘤绿色治疗模式,既遵循了中国传统医学的整体观,又发挥了西方医学与现代科技的优势,为恶性肿瘤患者所期望的减少全身性残酷治疗,改善生活质量,切实延长生存期带来了福音。
邓学文:NK细胞治疗-现状与展望
邓学文,2004年与照沼裕博士在东京创建了日本生物治疗研究所,任日本生物治疗研究所副所长。是世界上无需滋养细胞激活NK细胞大量扩增培养技术的开发者,发明人。已获日本专利1项,并申报国际专利3项。
自然杀伤(Nature Killer, NK)细胞,作为重要免疫效应细胞,不需要预先致敏即可直接杀伤病毒感染或异变的靶细胞,在控制癌症的发生和发展中起着非常重要的作用。我们在国际上率先开发了无需滋养细胞激活NK细胞体外扩增活性技术。
我们培养的NK细胞纯度高,活性强。在日本,NK细胞不仅广泛用于癌症病人治疗,还应用于亚健康人群,预防癌症发生。临床应用10年来,每年都有数千人次的病人接受我们的NK细胞传输治疗,以日本国内为主,也有来自美国,中国,澳大利亚和韩国等国的病人。
事实证明,我们的NK细胞传输治疗技术是安全的,有效的。在本次研讨会上,我将从NK细胞的基础入手,着重在以下方面对NK细胞传输治疗的研究进展进行深入交流和讨论。随着国际上首部再生(细胞)医疗法律今年在日本正式实施,结合国内外的动态,还将对包括NK细胞在内的细胞医疗的发展进行展望。
1.NK细胞与癌症;2.NK细胞培养的技术要点;3.培养NK细胞的特征;4.培养NK细胞杀伤癌细胞活性;5.培养NK细胞杀伤癌干细胞的可能性;6.培养NK细胞与单克隆抗体联合应用的协同效果;7.NK细胞与γδT细胞和αβT细胞的区别;8.NK细胞治疗对体内的免疫影响;9.临床应用安全性评价指标;10.治疗效果等。