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让人惊叹的黑科技-让CAR-T细胞直接在体内产生的纳米颗粒

点击次数：  更新时间：2017/4/26 14:54:51  

　　某科研团队研究设计的纳米颗粒的横截面，观察到了内部包装的T细胞编程基因。涂覆颗粒的黄色分子有助于其粘附到T细胞上。橙色聚合物有助于将基因捆绑并携带到细胞核中。

　　近日，《Nature》子刊发表论文，美国某研究中心开发出一种纳米颗粒，可生物降解，能在体内编程T细胞，使其可以识别和攻击癌细胞。研究发现经纳米颗粒编程后的T 细胞（免疫细胞），可以快速清除白血病小鼠体内的癌细胞，缓解小鼠病情进展。

　　据目前所知，这是首次在体内快速编程 T 细胞（不需要在实验室里将T细胞提取出来），重新编程的 T 细胞可以在 24 小时至 48 小时内开始发挥功能，并且在几周的时间内持续产生这些识别肿瘤细胞的受体。使免疫系统能迅速产生足够强的反应，及早杀死癌细胞。

　　某科研团队研究设计的纳米颗粒的横截面，观察到了内部包装的T细胞编程基因。涂覆颗粒的黄色分子有助于其粘附到T细胞上。橙色聚合物有助于将基因捆绑并携带到细胞核中。

　　近日，《Nature》子刊发表论文，美国某研究中心开发出一种纳米颗粒，可生物降解，能在体内编程T细胞，使其可以识别和攻击癌细胞。研究发现经纳米颗粒编程后的T 细胞（免疫细胞），可以快速清除白血病小鼠体内的癌细胞，缓解小鼠病情进展。

　　据目前所知，这是首次在体内快速编程 T 细胞（不需要在实验室里将T细胞提取出来），重新编程的 T 细胞可以在 24 小时至 48 小时内开始发挥功能，并且在几周的时间内持续产生这些识别肿瘤细胞的受体。使免疫系统能迅速产生足够强的反应，及早杀死癌细胞。

　　颠覆传统，首次体内改造T细胞

　　细胞免疫疗法在临床试验中显示出广阔的应用前景，但是所面临的挑战一直是让它们更加广泛地可获得，和能够快速地部署它们。

　　Stephan构建出他的T细胞纳米颗粒（T-cellhoming nanoparticle），是为了让更多的患者受益于癌症细胞免疫疗法。

　　虽然基于细胞的杀伤性免疫疗法目前仅通过临床试验获得，但对于具有肿瘤与常规治疗方法相冲突的某些白血病患者来说，其具有巨大的潜力。T细胞攻击癌细胞，无疑是研究人员创造活体抗癌疗法的最佳突破口。

　　CAR-T疗法（嵌合抗原受体T细胞）应运而生，和其它免疫疗法类似，它的基本原理就是利用病人自身的免疫细胞来清除癌细胞，这种新的治疗策略的关键之处在于识别靶细胞的被称作嵌合抗原受体（CAR）的人工受体，而且在经过基因修饰后，病人T细胞能够表达这种CAR。

　　在人体临床试验中，科学家们通过一种类似透析的过程提取出病人体内的一些T细胞，然后在实验室对它们进行基因修饰，将编码这种CAR的基因导入，这样这些T细胞就能够表达这种新的受体。这些经过基因修饰的T细胞在实验室进行增殖，随后将它们灌注回病人体内。这些T细胞利用它们表达的CAR受体结合到靶细胞表面上的分子，而这种结合触发一种内部信号产生，接着这种内部信号如此强效地激活这些T细胞以至于它们快速地摧毁靶细胞。

　　此外，患者必须忍受化疗对抗癌症的同时破坏体内其他免疫细胞，这为他们即将获得的新一代CAR -T细胞提供空间。

　　但目前的过程对于一些病人来说也是耗时且危险的。T细胞取自患者，然后在实验室进行遗传工程化和培养，以便后续输注回个体，这可能需要几周才能产生足够数量的细胞。在重新设计的细胞可以被引入之前，患者还必须进行化学疗法作为癌症辅助治疗。据相关报道表示，在CAR-T细胞输注之前的化疗很可能跟临床试验中的患者脑水肿死亡或大脑肿胀有关系。

　　那相比较传统的CAR-T制备过程，Stephan博士的方法要显得更为简单安全，艰巨而耗时的T细胞编程步骤都是在体内发生，在这项新的研究中，Stephan和他的团队开发出了可传递CAR编码基因的生物可降解的纳米颗粒，并利用分子标记，使其像毛刺一样粘附在T细胞上。一旦T细胞吞噬掉这些颗粒物，它们便沿着细胞的内部运送系统进入细胞核并随后溶解。其所携带的 CAR 基因会被整合到细胞核内的染色体中，使 T 细胞可以在一两天内对新基因进行解码并产生 CAR。几天之内，一支癌细胞“连环杀手”军队即可建成。

　　在研究过程中使用的白血病小鼠模型，科学家们将纳米粒子编程方法与先化疗再输注在实验室中经过编程表达CAR的T细胞进行了比较，纳米颗粒编程的CAR- T与传统灌注的CAR-T细胞相比毫不逊色，这个实验表明，利用纳米颗粒或灌注的CAR-T细胞进行治疗可让这些小鼠的存活期从平均两周增加到平均58天。

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