加州大学圣地亚哥分校的生物工程师开发了一种癌症免疫疗法

加州大学圣地亚哥分校的生物工程师开发了一种癌症免疫疗法，将超声波与杀癌免疫细胞结合起来，在保护正常组织的同时摧毁恶性肿瘤。

新的实验疗法显着减缓了小鼠实体癌性肿瘤的生长。

该团队由加州大学圣地亚哥分校生物工程教授 Peter Yingxiao Wang 和生物工程名誉教授 Shu Chien 的实验室领导，他们在 8 月 12 日发表在《自然生物医学工程》上的一篇论文中详细介绍了他们的工作。

这项工作解决了癌症免疫治疗领域一个长期存在的问题：如何使嵌合抗原受体(CAR) T 细胞疗法安全有效地治疗实体瘤。

CAR T细胞疗法是一种很有前途的治疗癌症的新方法。它涉及收集患者的 T 细胞并对其进行基因工程，以在其表面表达称为 CAR 的特殊受体，以识别癌细胞上的特定抗原。然后将产生的 CAR T 细胞输回患者体内，以发现并攻击表面具有癌抗原的细胞。

这种疗法对治疗某些血癌和淋巴瘤很有效，但对实体瘤无效。这是因为这些肿瘤上的许多靶抗原也在正常组织和器官上表达。这可能会导致可以杀死细胞的毒副作用——这些影响被称为靶向、非肿瘤毒性。

“CAR T 细胞非常有效，它们也可能攻击以低水平表达靶抗原的正常组织，”第一作者、王实验室的项目科学家 Yiqian (Shirley) Wu 说。

“标准 CAR T 细胞的问题在于它们总是处于开启状态——它们总是表达 CAR 蛋白，所以你无法控制它们的激活，”吴解释说。

为了解决这个问题，该团队采用了标准的 CAR T 细胞并对其进行了重新设计，使其仅在施加超声波能量时表达 CAR 蛋白。这使研究人员可以选择在何时何地开启 CAR T 细胞的基因。

“我们使用超声波在体内直接成功控制 CAR T 细胞进行癌症免疫治疗，”Wang 说，他是加州大学圣地亚哥分校医学工程研究所和纳米免疫工程中心的教员。Wang 指出，使用超声波的令人兴奋之处在于它可以穿透皮肤下数十厘米，因此这种类型的治疗有可能以非侵入性方式治疗深埋在体内的肿瘤。

该团队的方法包括将重新设计的 CAR T 细胞注射到小鼠的肿瘤中，然后将一个小型超声换能器放置在肿瘤顶部的皮肤区域以激活 CAR T 细胞。换能器使用所谓的聚焦超声波束将超声能量的短脉冲聚焦或集中在肿瘤上。这会导致肿瘤适度升温——在这种情况下，温度为 43 摄氏度(109 华氏度)——而不影响周围组织。本研究中的 CAR T 细胞配备了一个基因，该基因仅在受热时产生 CAR 蛋白。因此，CAR T 细胞仅在应用超声波的地方开启。

研究人员将他们的 CAR T 细胞与标准 CAR T 细胞进行了测试。在接受新 CAR T 细胞治疗的小鼠中，只有暴露于超声波的肿瘤受到攻击，而体内的其他组织则不受干扰。但在用标准 CAR T细胞治疗的小鼠中，所有表达目标抗原的肿瘤和组织都受到攻击。

“这表明我们的 CAR T 细胞疗法不仅有效，而且更安全，”吴说。“它具有最小的靶向、非肿瘤副作用。”

这项工作仍处于早期阶段。在进入临床试验之前，该团队将进行更多的临床前测试和毒性研究。

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