來自康考迪亞大學(xué)生物學(xué)與物理學(xué)系的研究團隊提出了一種新穎的癌癥腫瘤治療方法，該方法利用超聲引導(dǎo)的微泡技術(shù)，這項技術(shù)在醫(yī)學(xué)成像和藥物遞送中已有廣泛應(yīng)用。研究者們在《免疫學(xué)前沿》期刊上發(fā)表了相關(guān)研究成果，闡述了如何利用超聲波改變癌癥免疫細胞T細胞的行為，從而增強其細胞膜的通透性。研究表明，這一過程能夠影響多達90種細胞因子的釋放，這些細胞因子是免疫反應(yīng)中的重要信號分子。

利用超聲波和微泡激活免疫細胞

研究團隊將超聲波聚焦束與臨床批準的對比劑微泡一起應(yīng)用于新鮮分離的人類免疫細胞。當超聲波作用于微泡時，微泡以極高的頻率震動，推動T細胞膜產(chǎn)生“拉鋸”效應(yīng)，這種效應(yīng)模仿了T細胞自然對抗原的反應(yīng)。結(jié)果，T細胞開始分泌本應(yīng)受到腫瘤微環(huán)境限制的關(guān)鍵信號分子。

研究團隊指出，這種技術(shù)并不會損傷免疫細胞本身，而是通過非侵入性的方式幫助T細胞重新激活，恢復(fù)其正常的免疫功能?！拔覀儗?a target="_blank" href="http://www.fqxs.cn/tag/%e8%b6%85%e5%a3%b0%e6%b3%a2" title="View all posts in 超聲波">超聲波與微泡結(jié)合，幫助調(diào)節(jié)大腦免疫學(xué)，并與癌癥免疫治療這一新興領(lǐng)域相結(jié)合，后者是利用我們自身的免疫細胞來對抗癌癥。”論文的指導(dǎo)作者、康考迪亞大學(xué)生物學(xué)與物理學(xué)副教授Brandon Helfield表示。

挑戰(zhàn)腫瘤對免疫反應(yīng)的抑制

該研究直接面對了腫瘤對人體免疫系統(tǒng)天然應(yīng)答的挑戰(zhàn)：腫瘤通過改變T細胞的功能，抑制它們產(chǎn)生細胞因子及其他重要蛋白質(zhì)。一旦免疫細胞進入腫瘤環(huán)境，它們便會受到腫瘤的抑制，無法發(fā)揮應(yīng)有的作用。

“微泡能夠重新激活腫瘤內(nèi)部已經(jīng)被關(guān)閉的T細胞，”論文的首席作者、博士生Ana Baez表示?！斑@一過程將幫助免疫細胞釋放促進免疫反應(yīng)的蛋白質(zhì)，進而推動更多免疫和血液細胞的生成，形成良性反饋機制?！?/p>

研究結(jié)果與未來展望

實驗結(jié)果表明，細胞因子的分泌在時間上具有依賴性。經(jīng)過48小時的觀察，細胞因子的數(shù)量較未經(jīng)處理的細胞增加了0.1至3.6倍。此外，研究者發(fā)現(xiàn)，超聲波作用使細胞膜變得更加通透時，細胞因子的分泌量普遍有所下降。

盡管該研究目前只在實驗室環(huán)境下進行驗證，研究人員期望這一研究能夠加深對免疫系統(tǒng)如何對抗癌癥的不同機制的理解。同時，他們認為這項研究能夠為現(xiàn)有的癌癥治療方法和細胞治療提供新的補充和改進。

“我們目前已經(jīng)在臨床上使用微泡作為影像引導(dǎo)工具，”Helfield教授說，“未來，我們可以通過調(diào)節(jié)超聲波束的方式，將影像引導(dǎo)和治療序列結(jié)合起來，精準激活特定的T細胞，從而實現(xiàn)局部治療?！?/p>

“我們還可以將靶向腫瘤的抗癌藥物納入治療過程，”Baez補充道?！斑@一技術(shù)完全非侵入性，因此我們可以根據(jù)需要多次重復(fù)使用。”

該研究由Davindra Singh、Stephanie He、Mehri Hajiaghayi、Fatemeh Gholizadeh和Peter Darlington等人共同參與。

參考文獻：Ana Baez et al, Immunomodulation of human T cells by microbubble-mediated focused ultrasound,?Frontiers in Immunology?(2024).?DOI: 10.3389/fimmu.2024.1486744

編輯：王洪

排版：李麗