CAR-T細胞攻擊癌細胞。圖片來源：Science

科學家發(fā)現(xiàn)，精心設計的免疫細胞不僅可以識別癌細胞，還可以逃脫腫瘤抵御攻擊的防御系統(tǒng)。兩篇相關論文12月15日發(fā)表于《科學》。

這兩項研究建立在CAR-T癌癥療法成功的基礎上。該療法利用基因編輯的T細胞尋找并標記腫瘤最終加以破壞。盡管這種療法能緩解疾病，但迄今僅對少數(shù)癌癥有效，且并非對所有人有效。

為了增強CAR-T療法的威力，研究人員進一步對細胞進行改造，使其含有“開關”，可以控制細胞何時何地活動。“黑客”細胞會產(chǎn)生一種刺激T細胞的蛋白質(zhì)，以抵消腫瘤經(jīng)常釋放的免疫抑制信號。

美國國家癌癥研究所系統(tǒng)免疫學家Grégoire Altan Bonnet表示，這兩項研究都是T細胞工程領域的一個方向，并強調(diào)了研究人員推動CAR-T細胞治療的希望。

“我們知道很多部件，現(xiàn)在能夠?qū)⑺鼈兘M合在一起進行探索了。如果設計得好，我們真的可以消滅腫瘤。”Bonnet說。

T細胞通常會在體內(nèi)“巡視”，尋找細胞表面顯示的外來蛋白質(zhì)。例如，這些細胞可能感染了病毒，或者可能是產(chǎn)生異常癌癥相關蛋白的腫瘤細胞。而“殺手”T細胞可以摧毀異常細胞。

CAR-T療法涉及對癌癥患者的T細胞進行基因工程改造。目前，該方法已經(jīng)被批準用于治療一些白血病、淋巴瘤和骨髓瘤等患者。但研究人員一直在尋求使治療更安全、更有效的方法，并將其應用范圍擴大到其他疾病。

在其中一項新研究中，波士頓大學合成生物學家Ahmad Khalil和同事將一個由11個DNA序列組成的復雜系統(tǒng)連接到CAR-T細胞中，由此產(chǎn)生的基因回路“開關”可以被已經(jīng)批準的藥物控制。

這使得研究人員能夠控制被“黑客”攻擊的T細胞何時何地活躍，以讓它們產(chǎn)生一種名為IL-2的蛋白質(zhì)，這種蛋白質(zhì)可以刺激免疫反應。

由加州大學舊金山分校合成生物學家Wendell Lim領導的另一組研究人員則對CAR-T細胞進行編輯，使其僅在基因編輯的T細胞遇到癌細胞時才產(chǎn)生IL-2。

該團隊發(fā)現(xiàn)，當IL-2經(jīng)由與識別癌細胞不同的途徑被激活時，其在對抗胰腺癌小鼠的腫瘤方面最為有效。這一細節(jié)可能有助于形成未來的治療方法。

紀念斯隆-凱特琳癌癥中心腫瘤免疫學家Andrea Schietinger表示，這兩種方法在制定針對實體腫瘤的CAR-T療法時都特別有用。

實體腫瘤對CAR-T方法提出了一個特別的挑戰(zhàn)，因為基因編輯細胞很難滲透到腫瘤中，一旦進入腫瘤，就會被癌細胞用來抑制免疫反應的信號所阻斷。

“這些基因編輯的T細胞克服了這一障礙?！盨chietinger說，“它們找到了進入的途徑，一旦進入，就在正確的空間和時間獲得信號，從而真正有效地殺死癌細胞。”

相關論文信息：

https://doi.org/10.1126/science.ade0156

https://doi.org/10.1126/science.aba1624

來源：《科學》