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ACS子刊:药物和光线组合使用可对CAR-T细胞疗法进行时空控制

来源:本站原创 2019-10-21 12:34

2019年10月21日讯/生物谷BIOON/---在一项新的研究中,来自美国加州大学圣地亚哥分校的研究人员离让CAR-T细胞疗法更安全、更精确且易于控制的目标更近了一步。他们开发出一种系统,使得他们可以选择在何时何地激活CAR-T细胞从而让它们在不损害正常细胞的情况下破坏癌细胞。相关研究结果发表在2019年10月18日的ACS Synthetic Biology期刊上,论文标题为“An AND-Gated Drug and Photoactivatable Cre-loxP System for Spatiotemporal Control in Cell-Based Therapeutics”。
图片来自CC0 Public Domain。

这种系统需要两把“钥匙”---药物他莫昔芬(Tamoxifen)和蓝光---来激活CAR-T细胞,使得它们能够结合它们的靶标。仅一把钥匙无法激活这些细胞。作为概念验证,这些研究人员在活细胞培养物中测试了他们的系统。他们的下一步是针对小鼠中的肿瘤进行测试。

论文共同通讯作者、加州大学圣地亚哥分校生物工程教授Yingxiao Wang说,“利用我们的技术,我们可以更好地控制对患者的CAR-T细胞治疗。”

CAR-T细胞疗法是一种有前景的治疗癌症的新方法。它涉及收集患者的T细胞,并对它们进行基因改造,使得它们在它们的表面上表达特殊的受体以便识别靶癌细胞表面上的抗原。随后将这些经过基因改造后的T细胞灌注回相同患者体内,以发现并攻击表面上表达靶抗原的癌细胞。

这种方法对某些类型的血癌和淋巴瘤有很好的的效果。不过,Wang解释说,一个主要问题是它可能做得太过了。许多癌症抗原也可以在健康细胞上表达,这可能导致心脏、肺部或肝脏等重要器官受到攻击。这种风险被称为“靶向非肿瘤毒性(on-target, off-tumor toxicity)”,对接受CAR-T细胞疗法的患者而言,这可能危及生命。

Wang说:“传统的CAR-T细胞始终处于激活状态,这意味着它们会持续表达靶向抗原的受体。我们的方法是设计能够可被选择性激活的T细胞,以在特定的位点和时间表达这种受体。”

Wang和他的同事们设计出仅在接受两个输入信号---用小分子药物他莫昔芬进行治疗,然后暴露于短脉冲的低强度蓝光下---后才能被激活的T细胞。Wang说:“发生意外激活的机会极低,这是因为这需要同时接受两个输入信号。这种药物可以让这些T细胞作好准备,而蓝光可以让我们精确地引导它们到达它们被激活的位点。”

起初,这些CAR-T细胞处于待机模式。为了激活它们,两种特定的蛋白(一种在细胞核外,一种在细胞核内)结合在一起,以触发这种抗原靶向受体的表达。药物他莫昔芬首先与这些两种特定蛋白中的一种结合,并帮助它进入细胞核,而另一种蛋白在那里等待着它的到来。蓝光随后诱导这种两种蛋白结合在一起。用这种药物处理但未暴露于蓝光的所有细胞仍然保持在待机模式。

蓝光无法深入人体内,因此,Wang认为这种方法可能能够用于治疗皮肤癌和头颈癌。他如今在正在寻找与临床医生合作以便在体内测试对黑色素瘤的治疗。(生物谷 Bioon.com)

参考资料:

1.Molly E. Allen et al. An AND-Gated Drug and Photoactivatable Cre-loxP System for Spatiotemporal Control in Cell-Based Therapeutics. ACS Synthetic Biology, 2019, doi:10.1021/acssynbio.9b00175.

2.Drug-light combo could offer control over CAR T-cell therapy
https://medicalxpress.com/news/2019-10-drug-light-combo-car-t-cell-therapy.html
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