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给肿瘤定点“加热”,可助力CAR-T治疗实体瘤?

发布日期:2019-04-08
如何突破肿瘤微环境的障碍,让CAR-T细胞疗法发挥更广泛的作用,很多科学家正在寻求不同的解决策略。

CAR-T疗法通过基因工程把患者T细胞改造成为进攻癌症的武器,在对白血病、淋巴瘤等难治性血液肿瘤的治疗中已表现出令人欣喜的疗效。不过,这种新兴的细胞疗法也有局限,比如在其他癌症类型中的效果就不尽如人意。一个重要的原因在于,实体肿瘤的局部环境限制了CAR-T细胞进入,并且会抑制免疫细胞发挥作用。

如何突破肿瘤微环境的障碍,让CAR-T细胞疗法发挥更广泛的作用,很多科学家正在寻求不同的解决策略。


▲本研究的负责人之一顾臻教授(图片来源:UCLA)


▲本研究的另一位负责人Gianpietro Dotti教授(图片来源:北卡大学教堂山分校)

加州大学洛杉矶分校(UCLA)的顾臻教授和北卡大学教堂山分校Gianpietro Dotti教授带领的研究团队想到了一种策略:通过给肿瘤定点“加热”,以此加强CAR-T细胞的治疗能力。将新兴的光热治疗与CAR-T疗法相结合,科学家们使黑色素瘤小鼠的肿瘤生长在三周内得到有效抑制,其中有1/3的小鼠在至少20天后体内观察不到肿瘤。这一最新成果本周在线发表于材料领域知名学术期刊《Advanced Materials》。

顾臻教授的研究团队致力于开发新型递药技术来助攻癌症免疫治疗,例如几个月前,研究团队就开发出了喷涂在肿瘤部位的纳米凝胶,用来抑制术后复发。



这一次,这支团队把光热制剂包裹在可生物降解的高分子纳米粒子内,局部注射到肿瘤部位。在使用近红外激光照射后,光热制剂可以把激光能量高效转变为热能,使肿瘤部位得到局部加热。

加热有什么好处呢?一方面这种方法被证明可以部分破坏肿瘤细胞外的基质,扩张血管促进血流,直接促进CAR-T在实体瘤内的富集。另一方面,高温对癌细胞的破坏会引起炎性反应,从而增强多种细胞因子的分泌,进一步招募CAR-T并促进CAR-T的激活。



▲本研究的示意图(图片来源:顾臻教授提供)

研究人员在移植了人源黑色素瘤细胞的小鼠身上检测了光热治疗与CAR-T疗法相结合的效果。在将纳米材料注入小鼠体内的肿瘤后,通过调整激光照射时间和功率密度,同时辅以热成像监测来控制温度,研究人员把肿瘤局部温度升到40摄氏度。然后,再把具有特异性抗原的CAR-T细胞通过静脉注入小鼠体内。

对肿瘤的监测结果显示,结合光热治疗和CAR-T疗法后,伴随着CAR-T细胞在肿瘤部位的浸润和积累增加,小鼠体内的肿瘤生长在长达20天的观察期内被显著抑制。其中,有1/3接受结合治疗的小鼠在20天结束实验时经多种生化分析验证,体内肿瘤已无法被检测到。



▲光热疗法和CAR-T细胞相结合,抑制了小鼠体内的黑色素瘤生长(图片来源:参考资料[1])

取得了这一初步的有效结果后,研究团队表示,他们还将通过动物实验继续优化光热时间和温度来继续增强CAR-T细胞的治疗能力。

我们感谢顾臻、Gianpietro Dotti教授团队带来了这种解决CAR-T治疗实体瘤的新思路,希望这种创新技术最终可以帮助更多癌症患者改善预后。

参考资料:

[1] Qian Chen et al., (2019) Photothermal Therapy Promotes Tumor Infiltration and Antitumor Activity of CAR T Cells. Advanced Materials. DOI: 10.1002/adma.201900192

[2] Heating up tumors could make CAR T therapy more effective, study finds. Retrieved Mar. 28, 2019