CART細胞療法在新研究中如何破壞腫瘤

由喬治亞理工學院生物工程師領導的一組研究人員，正在擴大一種革命性免疫療法的精度和能力，該療法已經改變了腫瘤學。CART細胞療法被患者、臨床研究人員、投資者和媒體譽為治療某些癌癥的可行方法。

CART細胞療法涉及在實驗室中改造患者的T細胞（一種白細胞），然后添加嵌合抗原受體（CAR），這些定制的免疫細胞返回患者體內，在那里尋找并摧毀癌細胞；這就是它的工作方式，當它起作用時。

這是免疫療法的一個新的、不斷發展的和蓬勃發展的領域，目前世界各地正在進行500多項分析CART細胞用于癌癥治療的臨床試驗。“這些療法，已被證明對患有液體腫瘤的患者非常有效，因此血液中循環的腫瘤如白血病，”佐治亞理工學院WallaceH.Coulter生物醫學工程系副教授GabeKwong說。“不幸的是，對于實體瘤肉瘤、癌它們效果不佳。有很多不同的原因。一個巨大的問題是CART細胞被腫瘤微環境免疫抑制。”Kwong和他的合作者正在改變環境并對自己的細胞進行一些改造，以增強CART細胞對抗癌癥的方式。

他們為細胞添加了一個基因開關，并開發了一個遠程控制系統，該系統將修改后的T細胞發送到精確侵入腫瘤微環境的位置，在那里它們殺死腫瘤并防止復發，他們發表在《自然生物醫學工程》雜志上。

更新研究建立在實驗室探索遠程控制細胞療法的工作基礎之上，研究人員可以通過局部熱量沉積精確定位腫瘤，無論它們在體內的任何位置。“這種熱量，基本上激活了腫瘤內的CART細胞，克服了免疫抑制的問題。”

在較早的研究中，研究人員并未對腫瘤進行臨床治療，但他們現在正在通過新工作進行治療。為了在小鼠的腫瘤中產生熱量，他們將激光脈沖從動物體外照射到腫瘤所在的位置。輸送到腫瘤的金納米棒將光波轉化為局部溫和的熱量，將溫度升高到40-42攝氏度（104-107.6華氏度），剛好足以激活T細胞的開關，但又不會太熱以至于它會損害健康組織或T細胞。一旦開啟，細胞就會開始工作，增加抗癌蛋白的表達。

Kwong說，真正的新穎之處在于基因工程臨床級CART細胞，該團隊在過去三年中一直致力于此。現在，除了對熱做出反應的開關之外，研究人員還對T細胞進行了一些升級，重新連接它們以產生刺激免疫系統的分子。

這些有效的工程蛋白（細胞因子和雙特異性T細胞接合劑）的局部生產，必須受到精確控制。“這些抗癌蛋白非常擅長刺激CART細胞，但它們毒性太大，不能用于腫瘤之外，”“它們毒性太大，無法全身給藥，但通過我們的方法，我們可以安全地定位這些蛋白質。”

更新研究表明，該系統治愈了小鼠的癌癥，該團隊的方法不僅縮小了腫瘤，而且防止了復發——這對長期生存至關重要。進一步的研究將深入研究T細胞的額外定制，以及熱量將如何沉積在腫瘤部位。使用溫和的激光加熱腫瘤部位，當技術轉向人體研究時，情況就不會如此了。