今天，一项令研究人员兴奋的尖端癌症治疗包括收集和重新编程患者的 T 细胞——一组特殊的免疫细胞——然后将它们放回体内，以准备检测和破坏癌细胞。虽然对白血病等广泛的血癌有效，但这种方法很少能成功治疗实体瘤。
现在，斯坦福大学的工程师已经开发出一种递送方法，可以增强被称为嵌合抗原受体 (CAR) T 细胞的修饰免疫细胞的“攻击力”。研究人员将 CAR-T 细胞和专门的信号蛋白添加到水凝胶(一种与生物组织具有共同特征的充满水的凝胶)中，然后将这种物质注射到肿瘤旁边。根据 4 月 8 日发表在《科学进展》杂志上的一项新研究，这种凝胶在体内提供了一个临时环境，免疫细胞可以在其中繁殖并激活以准备对抗癌细胞。这种凝胶就像一个漏水的握笔，可以泵出激活的 CAR-T 细胞，随着时间的推移持续攻击肿瘤。
“很多 CAR-T 细胞领域都专注于如何自己制造更好的细胞，但很少关注如何使细胞在体内更有效，”材料科学和材料科学助理教授Eric Appel说。斯坦福大学工程学和该论文的高级作者。“所以我们所做的完全是对所有设计更好细胞的努力的补充。”
凝聚在一起
目前，静脉内 (IV) 输注是 CAR-T 细胞的主要给药方式。在这种方法中，细胞进入血液并流经全身。但这种方法对于治疗实体瘤并不理想，实体瘤通常很密集，存在于特定位置，并具有隐藏和抵御免疫细胞的防御能力。
“这有点像一个充满可怕事物的战场，试图对抗这些 T 细胞，”化学工程博士生、该研究的主要作者 Abigail Grosskopf 说。“因此，CAR-T 细胞很难渗透以攻击该肿瘤。”
为了足够强烈地激活 CAR-T 细胞以根除肿瘤，这些细胞必须长时间暴露于高浓度的特殊信号蛋白。这些被称为细胞因子的蛋白质告诉工程免疫细胞快速复制并准备摧毁肿瘤。然而，如果通过静脉滴注全身给药，发动有效攻击所需的细胞因子数量将对身体的其他部位产生毒性。
相反，Grosskopf 和她的同事创造了一种凝胶，可以在肿瘤附近暂时容纳细胞因子和 CAR-T 细胞。免疫细胞在体内生长和增殖，并不断释放以轰击癌细胞的生长。
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