一个研究团队已经成功开发出了基于超声系统的远程免疫治疗系统,可以非侵入性地远程控制活的免疫T细胞的基因表达情况,从而识别并杀伤癌细胞。

  研究人员认为,对于在动物和人体中的临床转化而言,非侵入性地远程操纵细胞至关重要。

  该团队使用力学遗传学开发出了一种新方法用于远程控制基因表达和细胞活化,力学遗传学是一个新的科学领域,聚焦于细胞和组织中的机械力及其变化如何影响基因表达。研究人员使用超声扰乱T细胞,然后将这些力学信号转化为细胞的基因控制。

  在这项研究中,研究人员展示了他们远程控制的力学遗传学系统如何用于修饰出可以靶向并杀伤癌细胞的表达嵌合抗原抗体(CAR)的T细胞。这种工程化的CAR-T细胞具有力学传感器及基因转换元件,可以通过超声放大气泡进行远程控制。

  “CAR-T细胞治疗已经成为了治疗癌症的颠覆性手段,”加州大学圣地亚哥分校(UCSD)的生物工程学教授Peter Yingxiao Wang说道。“但是目前仍然存在着巨大的挑战。例如CAR-T细胞非特异性靶向非肿瘤组织可能会带来致命副作用。这项工作最终可能帮助开发出精准有效的对抗实体瘤的CAR-T细胞疗法,同时显著降低正常组织的毒性。”

  该研究团队与南加州大学Kirk Shung教授、纪念斯隆凯特琳癌症中心的Michel Sadelain合作完成,相关研究成果于近日发表在PNAS上,UCSD的博士生Yijia Pan是该文第一作者。

  研究人员发现与链霉亲和素结合在一起的微泡可以结合在细胞表面,这些细胞表达力学敏感的Piezo1离子通道。一旦超声作用,微泡就会震荡并刺激Piezo1离子通道,使得钙离子进入细胞。这就会触发下游信号,包括钙调磷酸酶激活、NFAT去磷酸化并转移至细胞核内,这些NFAT会结合基因转换元件的上游响应元件以启动CAR基因表达,从而识别并杀伤靶向的癌细胞。

相关文章

相比于CART细胞,CARM细胞可能更有效对抗实体瘤

嵌合抗原受体(CAR)T(CAR-T)细胞疗法已引发血癌治疗变革,但在治疗实体瘤方面面临挑战。如今,在一项新的研究中,来自美国宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院等研究机构的研究人员也许有一种替代T细胞疗法的......

新方法促进CART细胞在实体瘤中存活和增殖

肿瘤会为抵抗癌症的免疫细胞(比如T细胞)创造一个不利的环境。在一项新的研究中,来自美国北卡罗来纳大学教堂山分校和中国西安交通大学的研究人员对免疫细胞进行基因改造而改善它们的存活和增殖,即便在不友善的肿......

美科学家发现可利用可转换CART细胞攻击潜伏的HIV

近日,美国格莱斯顿病毒和免疫学研究所等科研机构的科研人员在Cell上发表了题为“AttackingLatentHIVwithconvertibleCAR-TCells,aHighlyAdaptable......

Cell:比CART细胞更安全、用途更广的cCART细胞技术

在一项新的研究中,来自美国格拉斯通研究所和Xyphos生物科学公司(XyphosBiosciences,Inc.)的研究人员描述了一种攻击被HIV感染的细胞的新技术。这种新技术是CAR-T细胞免疫疗法......

Science子刊:新型CART细胞疗法有望克服血癌复发

在一项新的研究中,来自中国四川大学华西医院、郑州大学第一附属医院、大连医科大学附属第二医院、美国希望之城、南加州大学和威尔康乃尔医学院的研究人员报道首个靶向癌细胞上表达的B细胞活化因子受体(Bcell......

Science:利用疫苗增强CART细胞治疗实体瘤的疗效

一种有希望治疗某些类型癌症的新方法是对患者自身的T细胞进行编程,使得它们能够破坏癌细胞。这种称为CAR-T细胞疗法的方法目前可用于抵抗某些类型的白血病,但是到目前为止它还不能很好地治疗实体瘤,如肺肿瘤......

酪氨酸激酶抑制剂达沙替尼作为CART细胞的药物开关

嵌合抗原受体(CAR)-T细胞免疫疗法是一种有效治疗癌症的细胞疗法。不幸的是,这种免疫疗法有它的风险,而且CAR-T细胞的过度活化有时会引起严重甚至致命的毒副作用。CAR-T细胞是“活的药物”,需要采......

不是“药神”更不是药:CART有望摘掉“癌症之王”桂冠

 胰腺导管腺癌是胰腺癌中最为常见的类型,是众所周知的致命性疾病。胰腺癌在全身癌症中的发病率比起肺癌、胃癌、直肠癌等,算不上“主流”,但是由于它“霸道”地藏匿在腹腔中心,导致胰腺上一旦生长了肿......

CART细胞治疗相关细胞因子释放综合征,了解一下!

2017年美国食品药品监督管理局(FDA)批准了两种抗CD19的CAR-T细胞(Kymriah及Yescarta)产品用于治疗难治复发性急性B淋巴细胞白血病及B细胞非霍奇金淋巴瘤,标志着CAR-T细胞......

消灭实体瘤,科学家给CART细胞装上了PD1抗体

日前,纪念斯隆-凯特琳癌症中心(MemorialSloanKetteringCancerCenter,MSKCC)的科学家们宣布,他们利用基因工程构建了一种新型CAR-T细胞,这种装备了新“武器”的C......