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2017年8月30日

纳米颗粒重编程免疫细胞来抗癌

一项新的研究描述了在身体内部将免疫细胞转化为白血病抗争能力的新方法。

Fred Hutchinson癌症研究中心的研究人员开发了可生物降解的纳米颗粒,可用于遗传编程免疫细胞识别和破坏癌细胞 - 而免疫细胞仍然在体内。

417日的自然纳米技术发表的原理研究证明中,研究团队表明,称为T细胞的纳米粒子程序性免疫细胞可以快速清除或减缓小鼠模型中白血病的进展。

该研究的资深作者Fred Hutch的博士Matthias Stephan说:“我们所掌握的技术是首先将肿瘤识别能力快速地编入T细胞,而不需要提取实验室操作。重编程细胞在2448小时内开始工作,并持续产生这些受体数周,这表明我们的技术有可能允许免疫系统迅速建立足够强的反应,在疾病死亡之前破坏癌细胞。”

细胞免疫治疗已经在临床试验中显示出希望,但要使它们更广泛地可用并能快速部署它们仍然存在挑战。目前,这些治疗方法通常需要几周时间:T细胞必须从患者身上移除,并在将其注入病人之前进行基因工程改造并在特殊的细胞处理设备中生长。这些新的纳米颗粒可以消除对这种昂贵且耗时的步骤的需要。

尽管他的T细胞编程方法距离实际应用还有几步,但Stephan认为纳米粒子将基于细胞的免疫治疗(无论是癌症还是传染性疾病)转化为易于施用的现成治疗的希望在未来已有很大的希望。

“我从来没有得过癌症,但是如果我被确诊为癌症,我想立即开始治疗,”Stephan说。我想在诊断的当天将细胞免疫治疗作为治疗方案,并且可以在人们生活附近的门诊病人中进行治疗。”

斯蒂芬创建了他的T细胞归巢纳米粒子,将其作为一种让更多的人携带细胞癌免疫治疗的力量。在他的方法中,耗费时间的T细胞编程步骤全部发生在身体内,在几天内创造了一个潜在的“连环杀手”军队。

正如新研究报道,Stephan和他的团队开发了可生物降解的纳米颗粒,将T细胞转化为CAR T细胞,这是一种特殊类型的细胞免疫治疗,在临床试验中为白血病提供了有希望的结果。

研究人员设计了纳米粒子来携带编码针对和消除癌症的嵌合抗原受体(CAR)的基因。他们还用分子标记纳米颗粒,使其像毛刺一样粘附到吞噬纳米颗粒的T细胞上。细胞的内部交通系统然后将纳米颗粒引导到细胞核,溶解掉。

该研究提供了原理证明,纳米粒子可以教育免疫系统靶向癌细胞。 Stephan和他的团队设计了新的CAR基因,整合到核内的染色体中,使得T细胞可以在一两天内开始对新基因进行解码并产生CAR

一旦团队发现他们的携带CAR的纳米颗粒重新编程了一个显着百分比的T细胞,他们就测试了他们的功效。使用白血病的临床前小鼠模型,斯蒂芬和他的同事比较了他们的纳米粒子编程策略与化疗,然后输注实验室中编程的T细胞来表达CAR,模拟当前的CAR-T细胞治疗。

纳米颗粒编程的CAR-T细胞自身抵抗注入的CAR-T细胞。用纳米颗粒或输注的CAR-T细胞治疗平均提高了58天的生存期,高于大约两周的中位生存期。

该研究由Fred Hutch的免疫治疗计划,白血病和淋巴瘤协会,Phi Beta Psi Sorority,国家科学基金会和国家癌症研究所资助。

史蒂芬纳米颗粒在接近人体试验之前,仍然要清除几个障碍。他正在追求新的策略,使基因交付和表达系统在人们身上安全,并与能够生产临床级纳米颗粒的公司合作。此外,斯蒂芬已经把目光转向治疗实体瘤,并与Fred Hutch的几个研究小组合作了。

他说,免疫治疗可能只是一个开始。理论上,纳米粒子可以被修改为满足免疫系统需要增强的患者的需求,但是常规疫苗不能等待几个月。“我们希望这可以用于传染病,如肝炎或艾滋病毒,”斯蒂芬说。他解释说,这种方法可能是“向患者提供他们自己身上没有的受体”。你只需要一小部分编程的T细胞来防范病毒。”