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(nèi)，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(xiàn)在，斯坦福大學(xué)的工程師已經(jīng)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(zhì)注射到腫瘤旁邊。根據(jù) 4 月 8 日發(fā)表在《科學(xué)進展》雜志上的一項新研究，這種凝膠在體內(nèi)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(lǐng)域都專注于如何自己制造更好的細胞，但很少關(guān)注如何使細胞在體內(nèi)更有效，”材料科學(xué)和材料科學(xué)助理教授Eric Appel說。斯坦福大學(xué)工程學(xué)和該論文的高級作者。“所以我們所做的完全是對所有設(shè)計更好細胞的努力的補充。”
凝聚在一起
目前，靜脈內(nèi) (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(jīng)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(xué)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(zhì)告訴工程免疫細胞快速復(fù)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(shù)量將對身體的其他部位產(chǎn)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(nèi)生長和增殖，并不斷釋放以轟擊癌細胞的生長。
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