加州大學(xué)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(xué)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(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。

新的實(shí)驗(yàn)療法顯著減緩了小鼠實(shí)體癌性腫瘤的生長。

該團(tuán)隊(duì)由加州大學(xué)圣地亞哥分校生物工程教授 Peter Yingxiao Wang 和生物工程名譽(yù)教授 Shu Chien 的實(shí)驗(yàn)室領(lǐng)導(dǎo)，他們在 8 月 12 日發(fā)表在《自然生物醫(yī)學(xué)工程》上的一篇論文中詳細(xì)介紹了他們的工作。

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

CAR T細(xì)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(xì)胞并對其進(jìn)行基因工程，以在其表面表達(dá)稱為 CAR 的特殊受體，以識別癌細(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。

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

“CAR T 細(xì)胞非常有效，它們也可能攻擊以低水平表達(dá)靶抗原的正常組織，”第一作者、王實(shí)驗(yàn)室的項(xiàng)目科學(xué)家 Yiqian (Shirley) Wu 說。

“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，所以你無法控制它們的激活，”吳解釋說。

為了解決這個(gè)問題，該團(tuán)隊(duì)采用了標(biāo)準(zhǔn)的 CAR T 細(xì)胞并對其進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，使其僅在施加超聲波能量時(shí)表達(dá) CAR 蛋白。這使研究人員可以選擇在何時(shí)何地開啟 CAR T 細(xì)胞的基因。

“我們使用超聲波在體內(nèi)直接成功控制 CAR T 細(xì)胞進(jìn)行癌癥免疫治療，”Wang 說，他是加州大學(xué)圣地亞哥分校醫(yī)學(xué)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(tuán)隊(duì)的方法包括將重新設(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。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(huì)導(dǎo)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(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。

研究人員將他們的 CAR T 細(xì)胞與標(biāo)準(zhǔn) CAR T 細(xì)胞進(jìn)行了測試。在接受新 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。

“這表明我們的 CAR T 細(xì)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(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)行更多的臨床前測試和毒性研究。

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