今天，一項令研究人員興奮的尖端癌癥治療包括收集和重新編程患者的 T 細胞——一組特殊的免疫細胞——然后將它們放回體內，以準備檢測和破壞癌細胞。雖然對白血病等廣泛的血癌有效，但這種方法很少能成功治療實體瘤。
現在，斯坦福大學的工程師已經開發(fā)出一種遞送方法，可以增強被稱為嵌合抗原受體 (CAR) T 細胞的修飾免疫細胞的“攻擊力”。研究人員將 CAR-T 細胞和專門的信號蛋白添加到水凝膠(一種與生物組織具有共同特征的充滿水的凝膠)中，然后將這種物質注射到腫瘤旁邊。根據 4 月 8 日發(fā)表在《科學進展》雜志上的一項新研究，這種凝膠在體內提供了一個臨時環(huán)境，免疫細胞可以在其中繁殖并激活以準備對抗癌細胞。這種凝膠就像一個漏水的握筆，可以泵出激活的 CAR-T 細胞，隨著時間的推移持續(xù)攻擊腫瘤。
“很多 CAR-T 細胞領域都專注于如何自己制造更好的細胞，但很少關注如何使細胞在體內更有效，”材料科學和材料科學助理教授Eric Appel說。斯坦福大學工程學和該論文的高級作者。“所以我們所做的完全是對所有設計更好細胞的努力的補充。”
凝聚在一起
目前，靜脈內 (IV) 輸注是 CAR-T 細胞的主要給藥方式。在這種方法中，細胞進入血液并流經全身。但這種方法對于治療實體瘤并不理想，實體瘤通常很密集，存在于特定位置，并具有隱藏和抵御免疫細胞的防御能力。
“這有點像一個充滿可怕事物的戰(zhàn)場，試圖對抗這些 T 細胞，”化學工程博士生、該研究的主要作者 Abigail Grosskopf 說。“因此，CAR-T 細胞很難滲透以攻擊該腫瘤。”
為了足夠強烈地激活 CAR-T 細胞以根除腫瘤，這些細胞必須長時間暴露于高濃度的特殊信號蛋白。這些被稱為細胞因子的蛋白質告訴工程免疫細胞快速復制并準備摧毀腫瘤。然而，如果通過靜脈滴注全身給藥，發(fā)動有效攻擊所需的細胞因子數量將對身體的其他部位產生毒性。
相反，Grosskopf 和她的同事創(chuàng)造了一種凝膠，可以在腫瘤附近暫時容納細胞因子和 CAR-T 細胞。免疫細胞在體內生長和增殖，并不斷釋放以轟擊癌細胞的生長。
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