宾夕法尼亚大学 一位艺术家展示了纳米粒子将基因输送到T细胞(蓝色)，使后者能够表达识别癌细胞的表面受体(红色)
信用:瑞安艾伦，第二湾工作室 新的癌症免疫疗法包括提取患者的T细胞，并对其进行基因工程改造，使其能够识别和攻击肿瘤
这项技术是一项真正的医学突破，自2017年美国食品和药物管理局批准抗逆转录病毒疗法以来，越来越多的白血病和淋巴瘤患者经历了完全缓解
然而，这种疗法并非没有挑战
改造病人的T细胞既费力又昂贵
一旦成功，免疫系统的改变会立即使患者在短时间内感到非常不适，出现发烧、恶心和神经系统反应等症状
现在，宾夕法尼亚大学的研究人员展示了一种新的工程技术，由于它对T细胞的毒性较小，可以实现一种不同的机制来改变它们识别癌症的方式
使用这种机制的T细胞疗程对患者的副作用可能更小
研究人员的新工程技术包括通过基于脂质的纳米粒子将信使核糖核酸运送到T细胞的细胞膜上，而不是使用修饰的艾滋病毒来重写细胞的脱氧核糖核酸。
使用前一种方法会更好，因为它只能暂时改变患者的免疫系统，但目前用于使基因穿过细胞膜的标准方法可能毒性太大，不能用于从患者体内提取的有限数量的T细胞
研究人员在发表在《纳米快报》杂志上的一项研究中展示了他们的技术
该项目由宾夕法尼亚大学工程和应用科学学院生物工程系创新助理教授迈克尔·米切尔和他实验室的研究生玛格丽特·比林斯雷领导
他们与CAR T疗法的先驱之一卡尔·琼，理查德·W
艾布拉姆森癌症中心细胞免疫治疗中心主任兼免疫治疗学模糊教授和宾夕法尼亚佩雷尔曼医学院帕克癌症免疫治疗研究所主任
抗逆转录病毒疗法包括改造患者自身的T细胞，使其在其表面表达嵌合抗原受体，即“抗逆转录病毒疗法”的“抗逆转录病毒疗法”
这些受体允许T细胞将癌细胞识别为外来入侵者，并将它们从体内清除出去
目前的工程技术包括移除患者的一些T细胞，用病毒重写它们的DNA，使它们表达这些细胞，然后将它们注射回患者体内
“这种病毒工程方法产生的T细胞具有永久的CAR表达，但这会导致严重的副作用，因为即使在根除癌细胞后，CAR T细胞在患者体内仍保持活性，”比林斯雷说
“然而，用基因来产生细胞外基质细胞，会产生细胞外基质细胞短暂表达的细胞
这将使临床医生能够在不损伤尽可能多的健康细胞的情况下，以靶向癌细胞的剂量进行抗逆转录病毒治疗，从而减轻副作用
" 这种方法尚未获得临床上的支持，因为将基因导入T细胞的方法仍然有限
目前的标准是电穿孔，包括用电脉冲穿透细胞膜，这不是一个有吸引力的选择，因为这种高度侵入性的过程具有杀死T细胞或影响其功能的高风险
即使经过优化，电穿孔在细胞制造过程中也经常导致50%的细胞死亡
考虑到从癌症患者身上获取这些细胞的成本、难度和风险，在这种技术成为脱氧核糖核酸编辑方法的可行替代方案之前，需要一种毒性小得多的导入基因的方法
米切尔、比林斯雷和他们的同事因此着手寻找一个合适的传递平台，使基因以足够的数量偷偷通过细胞膜，从而被翻译成所需的受体蛋白
然而，由于T细胞不容易从环境中吸收物质，找到适合这种应用的纳米粒子是一个挑战
此外，该平台必须同时具备高效输送和低细胞毒性——这是一种罕见的组合
米切尔说:“当将治疗性基因导入细胞时，你总是需要平衡效力和毒副作用。”
“我们的实验室设计了可电离的脂质纳米粒子，它可以安全地穿过细胞膜，但在需要释放时会特别释放治疗性的基因
我们认为这是一个巨大的好处，因为目前的临床标准，电穿孔，杀死了病人的大部分T细胞
" “此外，”他说，“我们设想作为一种T细胞传递的平台技术，因为我们可以通过简单地改变基因序列，非常快速地为不同的治疗性受体或其他治疗性受体制造基因，因此具有多种治疗应用。”
" 通过体外实验，研究人员表明，他们的纳米粒子产生的癌细胞杀伤效果与目前临床使用的病毒工程化癌细胞相当
接下来的步骤将包括对该传递系统的影响进行体内研究，检查短暂的CAR表达对治疗效果和副作用的影响
“鉴于核糖核酸疗法的工具箱越来越多，核糖核酸的纳米粒子传递在T细胞工程中有着广泛的应用，包括T细胞脱氧核糖核酸的遗传编辑和蛋白质表达的调节，”琼说
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
