Science Bulletin│معهد شنغهاي لعلوم المادة يطوّر مركّباً دهنياً موجَّهاً نحو الورم لتوليد خلايا NKG2D CAR T/NK في الموقع من أجل تعزيز العلاج المناعي للأورام
حقّق العلاج بالخلايا التائية ذات مستقبلات المستضدات الخيمرية CAR-T نتائج علاجية ملحوظة في علاج الأورام الدموية، لكن علاج الأورام الصلبة لا يزال يواجه تحديات. فالخلايا التائية CAR-T التقليدية تحتاج إلى التوسيع خارج الجسم ثم إعادة الضخّ، وهو ما يستلزم عمليات معقّدة وتكاليف مرتفعة ودورات طويلة، ويصعب بعد الضخّ أن ترشح الأورام الصلبة بفاعلية، ما يحدّ من الفاعلية. وفي السنوات الأخيرة، أصبح استخدام النواقل الدهنية النانوية لتوليد خلايا CAR مباشرة داخل الجسم اتجاهاً بحثياً جديداً، لكن كيفية تحقيق «التوليد الدقيق والتنشيط الموضعي والسلامة والقابلية للضبط» لا تزال إشكالية كبيرة. ولذلك هناك حاجة ماسّة إلى تطوير تقانة جديدة قادرة على استهداف توليد خلايا CAR-T/NK بدقة مع تمتّعها بسلامة جيدة.
واستجابةً للتحديات المذكورة أعلاه، نشر فريق Li Yaping في معهد شنغهاي لعلوم المادة، الأكاديمية الصينية للعلوم، بالتعاون مع فريق Wang Dange في جامعة شنغهاي جياو تونغ (Shanghai Jiao Tong University)، نتيجة بحثية بعنوان «In situ generation of NKG2D CAR T/NK cells via a tumor-targeted lipoplex for enhancing cancer immunotherapy» في Science Bulletin في 2 أغسطس 2026. وقد طوّرت هذه الدراسة نظام توصيل دهنياً (R8L-NI@Lipo) يستهدف مستقبل الغلوتامات الأيضي 4 (GRM4) ولديه قدرة على النفاذ إلى الورم، ويحقّق تجميعاً دقيقاً لـ CAR داخل أنسجة الورم عبر توصيل pDNA مستجيب لنقص الأكسجين يشفّر NKG2D-CAR و IL-15 (الشكل 1). ويحقّق R8L-NI@Lipo نفاذاً عميقاً إلى الورم عبر ببتيد R8 المعزّز للنفاذ، ويستخدم جزيئات LSOP لاستهداف مستقبلات GRM4 في أنسجة الورم بما يحقّق تراكماً نوعياً في الورم، ويفرز في الوقت نفسه IL-15 بما يحقّق تحفيزاً مستمراً لخلايا NK والخلايا التائية CD8+. ويحتوي الـ pDNA المحمّل في نظام التوصيل الدهني على عنصر استجابة نقص الأكسجين 9×HRE ونطاق ODD للتحلل المعتمد على الأكسجين، ما يضمن أن يُعبَّر عن CAR في البيئة الدقيقة الناقصة الأكسجين في الورم فقط، ويقلّل التعبير غير النوعي عن NKG2D-CAR في الأنسجة الطبيعية. وتُظهر نتائج البحث أنه في نماذج فئران متعددة لسرطان الثدي الثلاثي السلبي (TNBC) يمكن توليد خلايا NKG2D CAR-T/NK في الموقع في الورم، وإعادة تشكيل البيئة المناعية الدقيقة للورم، وتثبيط نمو الورم بشكل ملحوظ وإطالة البقاء، مع تجنّب فعّال للسمية خارج الهدف في الأعضاء الطبيعية مثل الكبد.
واستناداً إلى ارتفاع التعبير عن GRM4 في أنسجة سرطان الثدي وفي خلايا مناعية متعددة (الخلايا التائية وخلايا NK وغيرها)، اختار الفريق البحثي جسيمات دهنية معدَّلة بمحفّز GRM4 المسمّى L-O-phosphoserine (LSOP) والحاوي على مجموعة فوسفات، وقُرن ذلك بـ Octameric arginine (R8) الحاوي على مجموعة غوانيدين لتكوين ناقل LOSP معدَّل مربوط بببتيد R8 وهو DSPE-PE distearoylphosphatidylethanolamine-polyethylene glycol (DSPE-PEG-R8L) يستهدف GRM4 وقادر على النفاذ عبر الحاجز الوعائي للورم. وهذا الناقل قادر على ضغط البلازميد pDNA (Dzr) الحامل لنظام ترانسبوزون piggyBac بكفاءة عالية، وهو بلازميد يشفّر مستقبل المستضدات الخيمرية NKG2D (CAR) و IL-15 وينظّمه عنصر استجابة لنقص الأكسجين (HRE) ونطاق ODD للتحلل المعتمد على الأكسجين. وأكّدت التجارب خارج الجسم وداخله أن NKG2D CAR يُعبَّر عنه بشكل ملحوظ فقط في ظروف نقص الأكسجين (≤1% O₂) ويكون شبه صامت في ظروف الأكسجين الطبيعية، بما يحقّق توليد خلايا CAR-T/NK الخاصة بالبيئة الدقيقة الناقصة الأكسجين في الورم. وبالمقارنة مع البلازميد الضابط المنظَّم في ظروف الأكسجين الطبيعية (Cme)، أدّى البلازميد Dzr الذي يوصّله R8L-NI@Lipo إلى تقليل ملحوظ للتعبير غير النوعي عن CAR في الأعضاء الطبيعية مثل القلب والكبد والطحال والرئة والكلى، وتجنّب سميات مثل نقص الكريات البيضاء واختلال وظائف الكبد. وفي الوقت نفسه، أظهر تحليل النسخ أن هذا النظام ينشّط بشكل نوعي مسارات مناعية مضادة للأورام مثل عرض المستضدات والسمية الخلوية لخلايا NK وتسلسل المتمّمات (الشكل 2). وفي نماذج الفئران 4T1 و EMT6 تحت الجلد، زاد R8L-NI@Lipo بشكل ملحوظ ارتشاح الخلايا التائية NKG2D⁺CD8⁺ وخلايا NK داخل الأورام، ورفع مستويات جزيئات فاعلة مثل الغرانزيم B و IFN-γ، وحفّز الاستقطاب نحو البلاعم M1 وقلّل الخلايا التائية التنظيمية، بما أعاد تشكيل البيئة المناعية الدقيقة. وقد انخفض حجم الأورام ووزنها في مجموعة العلاج انخفاضاً ملحوظاً (بلغ متوسط وزن الورم في نموذج 4T1 نسبة 9.2% فقط من مجموعة الضبط)، وامتد وسيط مدة البقاء من 22.5 يوماً إلى 42.5 يوماً (4T1) أو 44.5 يوماً (EMT6)، وحقّق بعض الفئران هجوعاً تاماً (الشكل 3). وقد طوّرت هذه الدراسة مركّباً دهنياً نافذاً في الورم يستهدف GRM4، هو R8L-NI@Lipo، قادراً على توليد خلايا NKG2D CAR-T/NK في الموقع باستجابة لنقص الأكسجين في أنسجة TNBC، ما يوفّر استراتيجية توليد جديدة في الموقع تتّسم بالدقة والسلامة والكفاءة للعلاج المناعي بخلايا CAR في الأورام الصلبة.
والباحثة Li Yaping من معهد شنغهاي لعلوم المادة والباحث Wang Dange من جامعة شنغهاي جياو تونغ هما المؤلفان المراسلان المشاركان لهذه المقالة. والمؤلفون الأوائل المشاركون لهذه المقالة هم Xu Xiaoxuan، طالب دكتوراه في معهد شنغهاي لعلوم المادة، و Yi Wenzhe، باحث ما بعد الدكتوراه، و Sun Xiangshi، طالب دكتوراه في جامعة جيلين (Jilin University). وقد مُوّل هذا البحث من مهام البحث العلمي لمختبر لينغانغ (Lingang Laboratory) والمشروعات الوطنية الكبرى للعلوم والتقانة ومشروعات أخرى.
رابط النص الكامل: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095927326008728
الشكل 1 بناء نظام التوصيل الدوائي الدهني R8-NI@Lipo ذي النفاذية إلى الورم والاستجابة للبيئة الدقيقة الناقصة الأكسجين، ومبدأ توليد CAR-T/NK في الموقع داخل الأورام الصلبة
الشكل 2 (a) الفرق في التعبير عن GRM4 بين سرطان الثدي البشري (BRCA) والأنسجة السليمة من TCGA؛ (b) الكيمياء النسيجية المناعية لـ GRM4 في مصفوفة أنسجة ثدي المرضى (n=40)؛ (c) t-SNE والتعبير عن GRM4؛ (d) عملية تحضير R8L-NI@Lipo؛ (e) حجم الجسيمات والمجهر الإلكتروني النافذ (TEM)؛ (f) التصوير الفلوري داخل الجسم (λex/λem = 740/780 nm) لـ R8L-NI@Lipo الموسوم بـ DiR مع مرور الوقت؛ (g) صورة النفاذ خارج الأوعية بعد 24 h من الحقن، جسم مضاد anti-CD31 (أخضر)؛ (h, i) بناء بلازميد ترانسبوزون piggyBac؛ (j) الكشف بالقياس الخلوي الانسيابي عن NKG2D CAR على خلايا الطحال بعد 48 h من المعالجة بنقص الأكسجين أو بالأكسجين الطبيعي (n=3)؛ (k) وفرة HIF-1α في أورام بحجم ~100 أو 200 mm³؛ (l) التعبير عن HIF-1α (n=3)؛ (m) خريطة التوضع المشترك لمقاطع الورم بعد العلاج بـ R8L-NI@Lipo: EGFP (أبيض)، HIF-1α (أخضر)، NKG2D (أحمر)، النواة (أزرق)؛ (n) شدة الإشارة داخل المنطقة المصوّرة؛ (o) التعبير عن NKG2D على خلايا الطحال (n=3) بعد 48 h من المعالجة المسبقة بـ PBS أو R8L-NI@Lipo؛ (p) التعبير عن NKG2D في الأورام؛ (q, r) التغيّر المضاعف في NKG2D CAR داخل الخلايا التائية CD8⁺ (q) وخلايا NK (r) (n=3)؛ (s) مستوى IL-15 في الأورام عند 48 h (n=3).
الشكل 3 (a–e) التعبير عن NKG2D CAR على الخلايا المناعية في القلب (a) والكبد (b) والطحال (c) والرئة (d) والكلى (e) (n=4)؛ (f) تلوين الأعضاء السليمة: IL-15 (أخضر)، NKG2D (أحمر)، النواة (أزرق)؛ (g) كثافة الكريات البيضاء (WBC) (n=5)؛ (h) مستوى ألانين أمينوترانسفيراز (ALT) في المصل (n=5)؛ (i) الجدول الزمني للعلاج والتحليل؛ PBS (G1)، NI (G 2)، NI@Lipo (G3)، R8-NI@Lipo (G4)، R8L-I@Lipo (G5)، R8L-N@Lipo (G6) و R8L-NI@Lipo (G7)، n=4 في كل مجموعة؛ (j–l) آلية تنشيط المناعة بواسطة R8L-NI@Lipo: خلايا NK (j)، وخلايا NK الموجبة لـ GzmB (k) وخلايا NK الموجبة لـ IFN-γ (l)؛ (m–p) النسبة المئوية للخلايا المناعية في الأورام: الخلايا التائية CD8⁺ (m)، والخلايا التائية GzmB⁺ CD8⁺ (n)، والخلايا التائية IFN-γ⁺ CD8⁺ (o) والخلايا التائية التنظيمية (Tregs) (p)؛ (q) منحنى نمو الورم في نموذج 4T1 (n=6)؛ (r) وزن الورم في اليوم 15 (n=6)؛ (s) منحنى البقاء ووسيط مدة البقاء (MST)؛ (t) منحنى نمو ورم EMT6 (n=6)؛ (u) منحنى تغيّر وزن الجسم (n=6)؛ (v) منحنى بقاء الورم و MST.
(قسم المساهمة: مجموعة بحث Li Yaping؛ المساهم: Yi Wenzhe؛ المراجع: Diao Wentong؛ المحرّر: Song Wenke)