生物工程软微纤维提高t细胞的生产

T细胞在人体对病原体的免疫反应中起着关键作用。作为一种新的治疗方法，T细胞正被用于对抗癌症，有望比传统的基于化学的方法更精确、更持久。随着越来越多的细胞疗法获得美国食品药品监督管理局(fda)的批准，这些“活药”有望改变医学。

这些方法和其他过继T细胞疗法(ACTs)目前的瓶颈是生产足够数量的高质量T细胞。作为起始材料，细胞从患者身上分离出来，然后在体外的生物反应器中进行修饰和生长。这仍然是一个新的医学制造挑战，缺乏治疗细胞数量是ACT的一个常见的失败点。除了在持续生产细胞方面面临的技术挑战外，接受癌症治疗的患者的T细胞往往由于疾病而表现出功能下降，而且特别难以生长。

哥伦比亚工程团队开发了一种改进t细胞制造的新方法，专注于制造过程中涉及的材料。该团队是生物医学工程学院Lance C. Kam和Helen H. Lu的合作，他们的研究项目包括免疫工程和智能生物材料设计。他们的研究今天发表在先进的生物系统该公司使用聚合物网来激活T细胞，这是生产T细胞的关键步骤。与目前使用的系统相比，这种方法简化了处理过程。此外，用机械柔软的材料制造纤维可以促进t细胞的生长，在几个方面优于目前的黄金标准。

Kam说:“我们的报告显示，这种柔软的网状材料增加了单步生产功能细胞的数量。”“事实上，我们的系统在单个过程中提供了几乎一个数量级的细胞。尤其令人兴奋的是，我们已经能够扩展从接受白血病治疗的患者身上分离出来的细胞。这些细胞通常很难激活和扩展，这一直是对需要细胞免疫疗法的人使用细胞免疫疗法的障碍。”

在测试柔软材料对t细胞产生的影响时，该团队受到了机械生物学领域的启发。研究人员已经知道，其他类型的细胞可以感知材料的机械刚度。例如，用于培养的材料的硬度干细胞可以直接分化，软的材料促进神经元的产生，而硬的基质鼓励骨细胞分化。这种效应可能与通常用于引导分化的化学物质一样强。然而，在活化的T细胞中也出现了意想不到的类似效果。

“这对通常参与力相关活动的细胞来说是有意义的，比如肌肉细胞或者参与伤口闭合和愈合的成纤维细胞。我们的团队是第一个探索T细胞这种可能性的团队之一，而T细胞与这种功能无关，”Kam指出。这些早期的实验，包括他的微型生物复杂性实验室小组，发现t细胞可以感知实验室常用材料的机械硬度。为了将其转化为一个临床有用的系统，他的团队与卢的生物材料和界面组织工程实验室合作，创建了一个基于微纤维的平台。

除了简化细胞扩张过程和改善t细胞扩张，Kam和Lu预想网状平台将有超越免疫治疗的应用。他们正在完善自己的平台，并探索T细胞从癌症患者的反应材料．Lu说:“看到这些受生物启发的基质可以指导细胞功能，并成功用于t细胞治疗，真是令人兴奋。”

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