癌癥作為威脅人類健康的"頭號(hào)殺手"，癌細(xì)胞是一類生命力極為頑強(qiáng)的細(xì)胞，它們通過分泌細(xì)胞因子來逃避機(jī)體免疫系統(tǒng)的追捕，它們通過不斷增殖和擴(kuò)散來擴(kuò)展生存空間，它們通過不斷變異來產(chǎn)生異質(zhì)性以免被一網(wǎng)打盡。這些特征使得癌癥成為了最難治愈的疾病之一。

近年來，CAR-T細(xì)胞療法領(lǐng)域取得了重大的突破，它涉及收集患者的 T 細(xì)胞并對(duì)其進(jìn)行基因工程改造，以在其表面表達(dá)稱為 CAR 的特殊受體，以識(shí)別癌細(xì)胞上的特定抗原。然后將產(chǎn)生的CAR-T細(xì)胞輸回患者體內(nèi)，以發(fā)現(xiàn)并攻擊表面具有癌抗原的細(xì)胞。

CAR-T細(xì)胞療法對(duì)治療某些血癌和淋巴瘤很有效，但對(duì)實(shí)體瘤無效。部分問題似乎在于，被稱為嵌合抗原受體(CAR) T 細(xì)胞的充滿活力的免疫細(xì)胞會(huì)反應(yīng)過度并開始攻擊以低水平表達(dá)這些抗原的健康細(xì)胞。這可能導(dǎo)致一種潛在的致命免疫狀況，稱為細(xì)胞因子風(fēng)暴。

2021年8月12日，美國(guó)加州大學(xué)圣地亞哥分校的研究人員在 Nature 子刊" Nature Biomedical Engineering "期刊上發(fā)表了一篇題為"Control of the activity of CAR-T cells within tumours via focused ultrasound"的研究論文。

研究人員開發(fā)了一種癌癥免疫療法，將超聲波與CAR-T細(xì)胞結(jié)合起來，在保護(hù)正常組織的同時(shí)摧毀惡性腫瘤。該療法顯著減緩了小鼠實(shí)體癌性腫瘤的生長(zhǎng)。

我們都知道，CAR-T細(xì)胞可能攻擊低水平表達(dá)目標(biāo)抗原的正常組織，標(biāo)準(zhǔn)CAR-T細(xì)胞的問題在于它們總是處于開啟狀態(tài)，它們總是表達(dá) CAR 蛋白，所以無法控制它們的激活。

在該研究中，研究人員用一種基因設(shè)計(jì)了CAR-T細(xì)胞，該基因僅在受熱時(shí)產(chǎn)生 CAR 蛋白，這使研究人員可以自由控制地開啟CAR-T細(xì)胞的基因。

設(shè)計(jì)熱CAR-T細(xì)胞

研究人員將重新設(shè)計(jì)的CAR-T細(xì)胞注射到小鼠的腫瘤中，然后將一個(gè)小型超聲換能器放置在腫瘤頂部的皮膚區(qū)域以激活CAR-T細(xì)胞。超聲換能器對(duì)腫瘤區(qū)域升溫，在這種情況下，腫瘤區(qū)域溫度為43°C，而不影響周圍組織。

研究中的CAR-T細(xì)胞配備了一個(gè)基因，該基因僅在受熱時(shí)產(chǎn)生 CAR 蛋白。因此，CAR-T細(xì)胞僅在應(yīng)用超聲波的地方開啟。

研究人員將設(shè)計(jì)后的CAR-T細(xì)胞與標(biāo)準(zhǔn)CAR-T細(xì)胞進(jìn)行了測(cè)試。在接受設(shè)計(jì)后的CAR-T細(xì)胞治療的小鼠中，只有暴露于超聲波的腫瘤受到攻擊，而體內(nèi)的其他組織則不受干擾。但在用標(biāo)準(zhǔn)CAR-T細(xì)胞治療的小鼠中，所有表達(dá)目標(biāo)抗原的腫瘤和組織都受到攻擊。

體內(nèi)熱CAR-T細(xì)胞對(duì)腫瘤的抑制

總之，與接受常規(guī)CAR-T細(xì)胞治療的小鼠相比，這種治療抑制了腫瘤生長(zhǎng)，同時(shí)減少了脫靶效應(yīng)。

標(biāo)準(zhǔn)CAR-T與熱CAR-T效果對(duì)比

研究人員表示，重新設(shè)計(jì)后的CAR-T細(xì)胞療法不僅有效，而且更安全，它具有最小的靶向、非腫瘤副作用。

目前，這項(xiàng)工作仍處于早期階段。在進(jìn)入臨床試驗(yàn)之前，該團(tuán)隊(duì)將進(jìn)行更多的臨床前測(cè)試和毒性研究。

論文鏈接：

https://doi.org/10.1038/s41551-021-00779-w

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關(guān)鍵詞:

Nature,實(shí)體瘤,超聲,腫瘤,基因,癌癥,抗原,小鼠,組織

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