發(fā)布日期：2018-01-23
超聲誘導(dǎo)細胞活化和基因表達示意圖。圖片來源：UC San Diego
非侵入性并在一定距離遠程操控細胞，尤其對于動物和人類的轉(zhuǎn)化應(yīng)用來說，是至關(guān)重要的。我們距離控制我們的免疫系統(tǒng)還有很長的路要走，也許有一天，我們“開啟”和“關(guān)閉”免疫系統(tǒng)就如同看電視時一樣，通過遙控的方式，切換自如。
在腫瘤所在的區(qū)域，我們需要“開啟”免疫系統(tǒng)的功能，讓它們能夠攻擊并殺滅癌細胞；但在健康的組織，我們則要“關(guān)閉”這種功能，來避免癌癥免疫療法對全身造成副作用。
如何實現(xiàn)對免疫系統(tǒng)的遠程操控呢？
來自加州大學(xué)圣地亞哥分校的研究小組開發(fā)出了一種基于超聲波的系統(tǒng)，它可以對活的免疫T細胞進行非侵入性和遠程控制，使它能夠識別并殺死癌細胞。研究發(fā)表在《PNAS》上。
在這項研究中，研究人員展示了他們?nèi)绾芜h程控制遺傳系統(tǒng)，激活嵌合抗原受體T細胞（CAR-T）細胞，用來靶向殺傷癌細胞。經(jīng)過改造的CAR-T細胞具有機械傳感器和遺傳轉(zhuǎn)導(dǎo)模塊，可以利用超聲通過微氣泡放大遠程激活。
研究人員發(fā)現(xiàn)，與鏈球菌結(jié)合的微泡可以與細胞表面相結(jié)合，機械敏感的Piezo1離子通道在細胞表面表達。在超聲波的照作用下，微氣泡振動并機械地刺激Piezo1電離子通道使鈣離子進入到細胞內(nèi)。這引發(fā)了下游的途徑，包括鈣離子激活、NFAT去光化和轉(zhuǎn)位到細胞核。核轉(zhuǎn)位NFAT可以與遺傳轉(zhuǎn)導(dǎo)模塊的上游響應(yīng)元素結(jié)合，從而啟動嵌合抗原受體（CAR）的基因表達。
加州大學(xué)圣地亞哥分校的生物工程學(xué)教授Peter Yingxiao Wang說:“CAR-T細胞療法正在成為治療癌癥的一種范例轉(zhuǎn)換療法。然而，在以藥物為基礎(chǔ)的免疫療法被廣泛采用之前，主要的挑戰(zhàn)仍然存在。例如，針對非惡性組織的CAR-T細胞的非特異性靶向可能會危及生命。這項工作最終可能會引領(lǐng)對實體腫瘤的CAR-T細胞免疫治療的空前的精確性和效率，同時盡量減少腫瘤外的毒性。”
參考資料：
[1] Cancer Immunotherapy Channeled viaRemote Control
[2] Researchers Develop a Remote-ControlledCancer Immunotherapy System
來源： 遇見未來
