加州大學圣地亞哥分校的生物工程師開發(fā)了一種癌癥免疫療法

加州大學圣地亞哥分校的生物工程師開發(fā)了一種癌癥免疫療法，將超聲波與殺癌免疫細胞結(jié)合起來，在保護正常組織的同時摧毀惡性腫瘤。

新的實驗療法顯著減緩了小鼠實體癌性腫瘤的生長。

該團隊由加州大學圣地亞哥分校生物工程教授 Peter Yingxiao Wang 和生物工程名譽教授 Shu Chien 的實驗室領(lǐng)導，他們在 8 月 12 日發(fā)表在《自然生物醫(yī)學工程》上的一篇論文中詳細介紹了他們的工作。

這項工作解決了癌癥免疫治療領(lǐng)域一個長期存在的問題：如何使嵌合抗原受體(CAR) T 細胞療法安全有效地治療實體瘤。

CAR T細胞療法是一種很有前途的治療癌癥的新方法。它涉及收集患者的 T 細胞并對其進行基因工程，以在其表面表達稱為 CAR 的特殊受體，以識別癌細胞上的特定抗原。然后將產(chǎn)生的 CAR T 細胞輸回患者體內(nèi)，以發(fā)現(xiàn)并攻擊表面具有癌抗原的細胞。

這種療法對治療某些血癌和淋巴瘤很有效，但對實體瘤無效。這是因為這些腫瘤上的許多靶抗原也在正常組織和器官上表達。這可能會導致可以殺死細胞的毒副作用——這些影響被稱為靶向、非腫瘤毒性。

“CAR T 細胞非常有效，它們也可能攻擊以低水平表達靶抗原的正常組織，”第一作者、王實驗室的項目科學家 Yiqian (Shirley) Wu 說。

“標準 CAR T 細胞的問題在于它們總是處于開啟狀態(tài)——它們總是表達 CAR 蛋白，所以你無法控制它們的激活，”吳解釋說。

為了解決這個問題，該團隊采用了標準的 CAR T 細胞并對其進行了重新設(shè)計，使其僅在施加超聲波能量時表達 CAR 蛋白。這使研究人員可以選擇在何時何地開啟 CAR T 細胞的基因。

“我們使用超聲波在體內(nèi)直接成功控制 CAR T 細胞進行癌癥免疫治療，”Wang 說，他是加州大學圣地亞哥分校醫(yī)學工程研究所和納米免疫工程中心的教員。Wang 指出，使用超聲波的令人興奮之處在于它可以穿透皮膚下數(shù)十厘米，因此這種類型的治療有可能以非侵入性方式治療深埋在體內(nèi)的腫瘤。

該團隊的方法包括將重新設(shè)計的 CAR T 細胞注射到小鼠的腫瘤中，然后將一個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 細胞。換能器使用所謂的聚焦超聲波束將超聲能量的短脈沖聚焦或集中在腫瘤上。這會導致腫瘤適度升溫——在這種情況下，溫度為 43 攝氏度(109 華氏度)——而不影響周圍組織。本研究中的 CAR T 細胞配備了一個基因，該基因僅在受熱時產(chǎn)生 CAR 蛋白。因此，CAR T 細胞僅在應用超聲波的地方開啟。

研究人員將他們的 CAR T 細胞與標準 CAR T 細胞進行了測試。在接受新 CAR T 細胞治療的小鼠中，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。但在用標準 CAR T細胞治療的小鼠中，所有表達目標抗原的腫瘤和組織都受到攻擊。

“這表明我們的 CAR T 細胞療法不僅有效，而且更安全，”吳說。“它具有最小的靶向、非腫瘤副作用。”

這項工作仍處于早期階段。在進入臨床試驗之前，該團隊將進行更多的臨床前測試和毒性研究。

標簽： 癌癥免疫療法