Nature子刊克服限制，免疫治疗的抗癌能力得到了提升

想象一个世界，你自己的免疫细胞变成了抗癌的超级英雄。这就是CAR-T细胞疗法的前景，一种已经拯救生命的突破性疗法。

在这种疗法中，患者自身的免疫细胞被收集起来，经过基因工程改造，使它们专门针对癌细胞，然后返回体内。其结果是对抗血癌的一个强有力的新选择。然而，与任何超级英雄的旅程一样，驾驭这种不可思议的力量的过程也伴随着一系列挑战。

其中一个障碍是:目前激活T细胞的方法与自然环境不够相似，在自然环境中，T细胞与另一种关键的免疫细胞群相互作用——这种联系对于激活T细胞和增强它们对抗癌症的能力至关重要。

在《自然纳米技术》最近的一项研究中，加州大学洛杉矶分校的一个研究小组揭示了一种克服这一限制的强大工具。他们的新平台结合了一种叫做氧化石墨烯的柔性材料和抗体，以密切模仿免疫细胞之间的自然相互作用。研究人员发现，这种模仿表现出刺激T细胞繁殖的高能力，同时保留了它们的多功能性和效力。

这一进展可能会使CAR-T细胞疗法更有效、更容易获得，同时也会推动其他新兴疗法的进展。

“我们的界面弥合了实验室和身体内部实际情况之间的差距，使我们能够获得与现实世界生物过程更相关的见解，”共同通讯作者Huang Yu说，他是加州大学洛杉矶分校塞缪尔工程学院的Traugott和Dorothea Frederking工程学教授，也是加州大学洛杉矶分校加利福尼亚纳米系统研究所(CNSI)的成员。“除了T细胞疗法，我们还可以将这项技术应用于组织工程和再生医学等各个领域。”

研究人员将两种特异性抗体固定在氧化石墨烯上。在12天的时间里，他们的平台促进了血细胞培养中T细胞扩增100倍以上。该技术还提高了工程免疫细胞的效率，与标准工艺相比，CAR-T细胞的产量增加了五倍。研究小组还发现了几个对T细胞信号传导和功能至关重要的生化途径，这些途径被他们的技术激活，从而提高了T细胞的生长和效率。

原理图和电子显微镜图像显示了加州大学洛杉矶分校的技术是如何密切模仿T细胞和另一种关键免疫细胞之间重要的自然相互作用的，这种作用可能会增强对血癌的突破性治疗。

“我们已经开发出一种令人兴奋的新方法来提高T细胞疗法的有效性，”共同通讯作者Lili Yang说，她是加州大学洛杉矶分校学院的微生物学、免疫学和分子遗传学教授，也是加州大学洛杉矶分校Eli和Edythe Broad再生医学和干细胞研究中心(BSCRC)和加州大学洛杉矶分校健康约翰逊综合癌症中心的成员。“我们的方法以传统方法无法实现的方式增强了这些细胞的效力和效率。这对CAR-T细胞疗法尤其重要，因为T细胞的强度和增殖对患者的预后有显著影响。”

如今，CAR - T细胞的实验室生成部分需要添加一种叫做自分泌白细胞介素-2 (IL-2)的特定免疫因子。研究人员发现，他们的平台刺激了IL-2的产生，这可能使额外的添加变得不必要。

“当我们发现我们的方法可以克服对外部IL-2补充的依赖时，我们非常兴奋，”加州大学洛杉矶分校博士后朱恩波说，他是该研究的第一作者之一。“我们证实，我们模拟重要免疫相互作用的理性设计是正确的。它鼓励我们更深入地开发其在CAR-T细胞治疗中的应用。”

共同第一作者Victor补充说:“这项工作依赖于跨学科合作，融合了免疫学、材料科学与工程、纳米技术和生物工程等领域。有了这样的团队合作，以及创新、毅力和对寻找更好的抗癌方法的坚定承诺，我们正在建设一个未来，在那里，基因工程的超能力不仅仅存在于漫画书中——它们就在我们的医院里，拯救生命。”