研究人员开发了一种遥控癌症免疫治疗系统

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一组研究人员开发了一种基于超声波的系统，该系统可以非侵入性地远程控制活免疫T细胞中的遗传过程，从而识别并杀死癌细胞。

研究人员表示，迫切需要在远处非侵入性地远程操作细胞，特别是对于动物和人类的转化应用。

该团队开发了一种创新的方法来使用机械遗传学 - 一个科学领域，专注于物理力量和细胞和组织的机械特性的变化如何影响基因表达 - 远程控制基因和细胞激活。研究人员使用超声波机械扰动T细胞，然后将机械信号转换为细胞的遗传控制。

在这项研究中，研究人员展示了他们的远程控制机械遗传学系统如何用于设计可以靶向并杀死癌细胞的表达嵌合抗原受体（CAR）的T 细胞。工程化的CAR-T细胞具有机械传感器和遗传转导模块，可通过微泡扩增远程激活。

加州大学圣地亚哥分校的生物工程学教授Peter Yingxiao Wang说：“CAR-T细胞疗法正在成为一种改变癌症治疗范式的治疗方法。” “然而，在基于CAR的免疫治疗可以被广泛采用之前仍然存在重大挑战。例如，CAR-T细胞针对非恶性组织的非特异性靶向可能危及生命。这项工作最终可以带来前所未有的精确度和效率。针对实体瘤的CAR-T细胞免疫疗法，同时尽量减少肿瘤外毒性。“

该团队汇集了教授Wang和Shu Chien的实验室，他们是Jacobs工程学院的生物工程教授和加州大学圣地亚哥分校的医学工程学院，与南加州大学的Kirk Shung教授和Michel Sadelain教授合作。纪念斯隆凯特琳癌症中心在纽约。研究人员在1月15日出版的“ 美国国家科学院院刊”上发表了他们的研究成果，并在加州大学圣地亚哥分校获得博士学位。候选人艾加潘作为第一作者。

研究人员发现，与链霉抗生物素蛋白结合的微泡可以与细胞表面偶联，表达机械敏感的Piezo1离子通道。在暴露于超声波时，微泡振动并机械刺激Piezo1离子通道以使钙离子进入细胞内。这触发了下游途径，包括钙调神经磷酸酶激活，NFAT去磷酸化和易位到细胞核中。核转位的NFAT可以与遗传转导模块的上游反应元件结合，以启动嵌合抗原受体（CAR）的基因表达，用于识别和杀死靶癌细胞。#清风计划#

更多信息： Yijia Pan等，“用于远程和非侵入性控制癌症免疫治疗的机械遗传学”，PNAS（2018）。www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1714900115

期刊信息： 美国国家科学院院刊