2022-05-12

Sci Adv | 可注射水凝胶递送CAR-T细胞改善实体瘤治疗

原创 图灵基因 图灵基因 2022-05-12 07:03

收录于合集#前沿分子生物学技术

斯坦福大学的工程师开发了一种方法，可以增强小鼠实体瘤中嵌合抗原受体（CAR）-T细胞的输送。研究人员向水凝胶中加入了CAR-T细胞和特殊的信号蛋白，并将该物质注射到肿瘤旁边。这种凝胶在体内提供了一个临时环境，免疫细胞在这里繁殖并激活，为对抗癌细胞做准备。

该研究结果发表在《Science Advances》杂志上的一篇题为“Delivery of CAR-T cells in a transient injectable stimulatory hydrogel niche improves treatment of solid tumors”的论文中。

研究人员写道：“过继细胞疗法（ACT）已被证明在治疗血癌方面非常有效，但传统的ACT方法在治疗临床观察到的实体瘤方面效果不佳。”

“很多CAR-T细胞领域的研究重点是如何制造更好的细胞，但很少关注如何使细胞在体内变得更有效。”斯坦福大学材料科学与工程助理教授、该论文的资深作者Eric Appel博士解释说，“因此，我们所做的工作完全是对所有设计更好细胞的努力的补充。”

研究人员写道：“在这里，我们设计了一种简单易行的可注射水凝胶，用于控制CAR-T细胞和刺激性细胞因子的联合输送，从而改善实体瘤的治疗。这种材料的独特结构同时抑制了捕获的细胞因子的被动扩散，并允许捕获的细胞主动运动，以实现CAR-T细胞的长期保留、存活和激活。”

“这有点像一个战场，充满了试图击退这些T细胞的可怕东西。”化学工程博士候选人、该研究的主要作者Abigail Grosskopf说，“因此，CAR-T细胞很难浸润来攻击肿瘤。”

研究人员发明了一种凝胶，如果通过静脉滴注全身给药，它可以暂时在肿瘤附近储存细胞因子和CAR-T细胞，以克服细胞因子的毒性。

这种凝胶由水和两种成分组成：一种由纤维素制成的聚合物，一种在植物中发现的材料和可生物降解的纳米颗粒。

“这种材料可以通过小针头注射。”Grosskopf说，“然而，在注入后，‘魔术贴’又会重新出现并重新形成坚固的凝胶结构。”

在确定了用于癌症治疗的最佳凝胶配方后，研究团队将其方法用于肿瘤小鼠的试验。研究人员观察到，所有注射了含有CAR-T细胞和细胞因子的凝胶的实验动物在12天后都没有癌症。

此外，该凝胶不会在小鼠体内引起不良炎症反应。

“我们评估的主要是可以在旁边注射的肿瘤。但不幸的是，我们仍然无法注射到身体的所有组织。”Appel说，“这种在远离肿瘤的地方进行注射的能力确实为可能治疗任何数量的实体肿瘤打开了大门。”

“我认为我们的凝胶的一大好处是它们很容易制作：你混合两种东西，然后注射。”Grosskopf说，“我们需要做更多的临床前工作，但我认为这方面有很多希望。”

“总的来说，这类有趣的水凝胶解决了对有效治疗实体瘤的有效 CAR-T 细胞递送方法的未满足需求。”