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平台将氧化石墨烯与抗体结合,以增强CAR-T细胞治疗

本站发布时间:2024-10-25 17:39:53

想象一个世界,你自己的免疫细胞变成了抗癌的超级英雄。这是CAR-T细胞疗法的前景,这是一种已经拯救生命的突破性治疗方法

在这种疗法中,患者自身的免疫细胞被收集起来,经过基因工程改造,使其专门针对癌症细胞,然后返回体内。其结果为对抗血癌提供了一种强有力的新选择。然而,与任何超级英雄之旅一样,利用这种不可思议的力量的过程也伴随着一系列挑战

其中一个障碍是:目前激活T细胞的方法与它们与另一个关键免疫细胞群体相互作用的自然环境不够相似,这一联系对于激活T细胞和提高它们对抗癌症的能力至关重要

在一项自然纳米技术研究中,加州大学洛杉矶分校的一个团队公布了一种克服这一局限性的强大工具。他们的新平台将一种名为氧化石墨烯的柔性材料与抗体相结合,以密切模拟免疫细胞之间的自然相互作用。研究人员发现,这种模仿显示出刺激T细胞繁殖的高能力,同时保持了它们的多功能性和效力

这一进展可以使CAR-T细胞疗法更有效、更容易获得,同时也推动了其他新兴疗法的进展

“我们的界面弥合了实验室和体内实际条件之间的差距,使我们能够获得与现实世界生物过程更相关的见解,”合著者、加州大学洛杉矶分校Samueli工程学院Traugott和Dorothea Frederking工程教授、加州大学加州分校纳米系统研究所(CNSI)成员Yu Huang说

“除了T细胞疗法,我们还可以将这项技术应用于各种领域,包括组织工程和再生医学。”

研究人员将两种特异性抗体锚定在氧化石墨烯上。在12天的时间里,他们的平台促进了血细胞培养物中T细胞扩增的100倍以上。该技术还提高了工程免疫细胞的效率,使CAR-T细胞产量比标准工艺增加了五倍

该团队还确定了几种对T细胞信号传导和功能至关重要的生化途径,这些途径被他们的技术激活,从而提高了生长和效率

示意图和电子显微镜图像显示了加州大学洛杉矶分校的技术如何密切模拟T细胞和另一种关键类型的免疫细胞之间的重要自然相互作用,这种作用可能会增强血癌的突破性治疗

“我们开发了一种令人兴奋的新方法来提高T细胞疗法的有效性,”共同通讯作者、加州大学洛杉矶分校学院微生物学、免疫学和分子遗传学教授、加州大学加州分校Eli和Edythe Broad再生医学和干细胞研究中心(BSCRC)和加州大学洛杉矶校区健康Jonsson综合癌症中心的成员Lili Yang说

“我们的方法以传统方法无法实现的方式增强了这些细胞的效力和效率。这对CAR-t细胞治疗尤为重要,因为t细胞的强度和增殖对患者的预后有显著影响。”

如今,基于实验室的CAR-t细胞生成部分需要添加一种称为自分泌白细胞介素-2或IL-2的特异性免疫因子。研究人员发现,他们的平台刺激了IL-2的产生,这可能使这种添加变得不必要

“当我们发现我们的方法可以克服对外部IL-2补充的依赖时,我们非常兴奋,”该研究的共同第一作者、加州大学洛杉矶分校博士后朱恩博说

“我们确认,我们模仿一种重要免疫相互作用的合理设计正走在正确的轨道上。它鼓励我们更深入地开发其在CAR-T细胞治疗中的应用。”

2021年获得加州大学洛杉矶分校博士学位的Co-first作者YuJiji(Victor)补充道,“这项工作依赖于跨学科合作,融合了免疫学、材料科学与工程、纳米技术和生物工程等领域。

”通过这样的团队合作,以及创新、毅力和深入致力于寻找更好的方法来对抗癌症,我们正在建设一个未来,在这个未来,基因工程超级大国不仅仅出现在漫画书中,而是出现在我们的医院里。,拯救生命。p

More information: Enbo Zhu et al, Biomimetic cell stimulation with a graphene oxide antigen-presenting platform for developing T cell-based therapies, Nature Nanotechnology (2024). DOI: 10.1038/s41565-024-01781-4

Journal information: Nature Nanotechnology

Provided by California NanoSystems Institute

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