CAR-T療法通過基因工程把患者T細胞改造成為進攻癌癥的武器,在對白血病、淋巴瘤等難治性血液腫瘤的治療中已表現出令人欣喜的療效。不過,這種新興的細胞療法也有局限,比如在其他癌癥類型中的效果就不盡如人意。一個重要的原因在于,實體腫瘤的局部環境限制了CAR-T細胞進入,并且會抑制免疫細胞發揮作用。
如何突破腫瘤微環境的障礙,讓CAR-T細胞療法發揮更廣泛的作用,很多科學家正在尋求不同的解決策略。
加州大學洛杉磯分校(UCLA)的顧臻教授和北卡大學教堂山分校Gianpietro Dotti教授帶領的研究團隊想到了一種策略:通過給腫瘤定點“加熱”,以此加強CAR-T細胞的治療能力。將新興的光熱治療與CAR-T療法相結合,使黑色素瘤小鼠的腫瘤生長在三周內得到有效抑制,其中有1/3的小鼠在至少20天后體內觀察不到腫瘤。這一最新成果本周在線發表于材料領域知名學術期刊《Advanced Materials》。
顧臻教授的研究團隊致力于開發新型遞藥技術來助攻癌癥免疫治療,例如幾個月前,研究團隊就開發出了噴涂在腫瘤部位的納米凝膠,用來抑制術后復發。(詳情:加州大學洛杉磯分校顧臻教授團隊研發納米噴膠抑制術后腫瘤復發)
這一次,這支團隊把光熱制劑包裹在可生物降解的高分子納米粒子內,局部注射到腫瘤部位。在使用近紅外激光照射后,光熱制劑可以把激光能量高效轉變為熱能,使腫瘤部位得到局部加熱。
加熱有什么好處呢?一方面這種方法被證明可以部分破壞腫瘤細胞外的基質,擴張血管促進血流,直接促進CAR-T在實體瘤內的富集。另一方面,高溫對癌細胞的破壞會引起炎性反應,從而增強多種細胞因子的分泌,進一步招募CAR-T并促進CAR-T的激活。
▲本研究的示意圖
研究人員在移植了人源黑色素瘤細胞的小鼠身上檢測了光熱治療與CAR-T療法相結合的效果。在將納米材料注入小鼠體內的腫瘤后,通過調整激光照射時間和功率密度,同時輔以熱成像監測來控制溫度,研究人員把腫瘤局部溫度升到40攝氏度。然后,再把具有特異性抗原的CAR-T細胞通過靜脈注入小鼠體內。
對腫瘤的監測結果顯示,結合光熱治療和CAR-T療法后,伴隨著CAR-T細胞在腫瘤部位的浸潤和積累增加,小鼠體內的腫瘤生長在長達20天的觀察期內被顯著抑制。其中,有1/3接受結合治療的小鼠在20天結束實驗時經多種生化分析驗證,體內腫瘤已無法被檢測到。
▲光熱療法和CAR-T細胞相結合,抑制了小鼠體內的黑色素瘤生長
取得了這一初步的有效結果后,研究團隊表示,他們還將通過動物實驗繼續優化光熱時間和溫度來繼續增強CAR-T細胞的治療能力。
希望顧臻、Gianpietro Dotti教授團隊帶來了這種解決CAR-T治療實體瘤的新思路,最終可以幫助更多癌癥患者改善預后。
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