今天，一項(xiàng)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(xì)胞——一組特殊的免疫細(xì)胞——然后將它們放回體內(nèi)，以準(zhǔn)備檢測(cè)和破壞癌細(xì)胞。雖然對(duì)白血病等廣泛的血癌有效，但這種方法很少能成功治療實(shí)體瘤。
現(xiàn)在，斯坦福大學(xué)的工程師已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種遞送方法，可以增強(qiáng)被稱為嵌合抗原受體 (CAR) T 細(xì)胞的修飾免疫細(xì)胞的“攻擊力”。研究人員將 CAR-T 細(xì)胞和專門(mén)的信號(hào)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(jìn)展》雜志上的一項(xiàng)新研究，這種凝膠在體內(nèi)提供了一個(gè)臨時(shí)環(huán)境，免疫細(xì)胞可以在其中繁殖并激活以準(zhǔn)備對(duì)抗癌細(xì)胞。這種凝膠就像一個(gè)漏水的握筆，可以泵出激活的 CAR-T 細(xì)胞，隨著時(shí)間的推移持續(xù)攻擊腫瘤。
“很多 CAR-T 細(xì)胞領(lǐng)域都專注于如何自己制造更好的細(xì)胞，但很少關(guān)注如何使細(xì)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(shuō)。斯坦福大學(xué)工程學(xué)和該論文的高級(jí)作者。“所以我們所做的完全是對(duì)所有設(shè)計(jì)更好細(xì)胞的努力的補(bǔ)充。”
凝聚在一起
目前，靜脈內(nèi) (IV) 輸注是 CAR-T 細(xì)胞的主要給藥方式。在這種方法中，細(xì)胞進(jìn)入血液并流經(jīng)全身。但這種方法對(duì)于治療實(shí)體瘤并不理想，實(shí)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(xì)胞的防御能力。
“這有點(diǎn)像一個(gè)充滿可怕事物的戰(zhàn)場(chǎng)，試圖對(duì)抗這些 T 細(xì)胞，”化學(xué)工程博士生、該研究的主要作者 Abigail Grosskopf 說(shuō)。“因此，CAR-T 細(xì)胞很難滲透以攻擊該腫瘤。”
為了足夠強(qiáng)烈地激活 CAR-T 細(xì)胞以根除腫瘤，這些細(xì)胞必須長(zhǎng)時(shí)間暴露于高濃度的特殊信號(hào)蛋白。這些被稱為細(xì)胞因子的蛋白質(zhì)告訴工程免疫細(xì)胞快速?gòu)?fù)制并準(zhǔn)備摧毀腫瘤。然而，如果通過(guò)靜脈滴注全身給藥，發(fā)動(dòng)有效攻擊所需的細(xì)胞因子數(shù)量將對(duì)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(shí)容納細(xì)胞因子和 CAR-T 細(xì)胞。免疫細(xì)胞在體內(nèi)生長(zhǎng)和增殖，并不斷釋放以轟擊癌細(xì)胞的生長(zhǎng)。
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