在动物研究中，植入物将CAR-T细胞搅动以对抗癌症
来自北卡罗来纳州立大学和北卡罗来纳大学教堂山分校的研究人员开发了一种可植入的生物技术，可生产并释放CAR-T细胞以攻击癌性肿瘤。在一项涉及小鼠淋巴瘤的概念验证研究中，研究人员发现，用植入物治疗比常规的CAR-T细胞癌治疗更快，更有效。
t细胞是免疫系统的一部分，其任务是识别和破坏已经感染了入侵病原体的体内细胞。CAR-T细胞是已设计用于识别的T细胞癌细胞并摧毁他们。CAR-T细胞已经在临床上用于治疗淋巴瘤，并且有许多临床试验正在关注使用CAR-T细胞处理其他形式的癌症。
该研究的对应作者，北卡罗来纳州立大学和UNC联合生物医学工程系的助理教授Yevgeny Brudno说：“ CAR-T细胞处理的主要缺点是它非常昂贵 - 每剂量数十万美元。”
“由于其成本，许多人被拒之门外。成本高昂的原因之一是制造过程很复杂，耗时，必须针对每个癌症患者布鲁德诺说，“我们想解决与制造时间和成本有关的CAR-T治疗方面的挑战。”
该研究的主要作者，联合生物医学工程系的博士后研究员Pritha Agarwalla说：“减少制造时间对于迅速发展的疾病患者更为重要。”
为了应对这一挑战，研究人员创建了一种生物技术，称为T细胞工程和释放（Master）的多功能藻酸盐支架。这项工作是与Microbiology and Immunology系教授Gianpietro Dotti合作完成的，也是UNC的Lineberger Cancer Center的免疫学计划的共同领导者；得克萨斯农工大学生物医学工程教授弗朗西斯·利格勒（Frances Ligler）。
要了解主的工作原理，您必须了解如何生产CAR-T细胞。临床医生首先将T细胞与患者分离，并将其运送到干净的制造设施中。在该设施中，研究人员在几天内用抗体“激活” T细胞，为它们准备重新编程。一旦激活T细胞，研究人员就会使用病毒引入CAR基因，将T细胞重编程为靶向癌细胞的CAR-T细胞。然后，研究人员添加了因子以刺激CAR-T细胞以扩散数量，从而扩大其数量。最后，在完成这些操作（可能需要数周的过程）之后，这些细胞被带回医院并注入患者的血液中。
Agarwalla说：“我们的主技术采用了繁琐且耗时的激活，重新编程和扩展步骤，并在患者内部执行它们。”“这将多周的过程转变为单日过程。”
主人是一种具有生物相容性的，像海绵状的材料，具有迷你棉花糖的外观和感觉。为了开始治疗，研究人员将T细胞与患者分离，并将这些幼稚（或未激活的）T细胞与工程病毒混合。研究人员将这种混合物倒在大师的顶部，从而吸收它。主装饰有激活T细胞的抗体，因此细胞激活过程几乎立即开始。同时，在这些研究中，将主人手术植入患者中。
植入后，细胞激活过程继续进行。随着T细胞的激活，它们开始对修饰的病毒进行反应，这些病毒将其重新编程为CAR-T细胞。
Agarwalla说：“主材料的大毛孔和海绵状的性质使病毒和细胞闭合，这有助于细胞遗传重编程。”
主材料还被称为促进细胞增殖的白细胞介素的因素浸渍。植入后，这些白细胞座开始渗出，促进CAR-T细胞的快速增殖。
布鲁德诺说：“工程材料使其干燥并吸收T细胞和病毒的这种组合至关重要。”“如果您尝试通过将T细胞和病毒应用于湿大师来做到这一点，那就不起作用。”
在这些研究中，研究人员与患有淋巴瘤的小鼠合作。一组由使用主人创建和交付的CAR-T细胞处理。第二组用常规创建并静脉输送的CAR-T细胞处理。将这两组与接收非工程T细胞的对照组进行比较。
布鲁德诺说：“我们的技术表现良好。”“从幼稚的T细胞中创建CAR-T细胞至少需要两个星期才能进行临床用途。我们能够在分离出幼稚的T细胞的数小时内将硕士引入小鼠中。”
此外，由于细胞在隔离后的数小时内植入，因此最小的操纵会产生更健康的细胞，这些细胞表现出与CAR-T细胞中抗癌性能不佳相关的标记较少。具体而言，主技术会导致细胞较小的细胞，这转化为体内的更好的可持续性和更多的抗癌效力。此外，细胞显示出较少的T细胞耗尽标记，这是由T细胞功能差定义的。
Agarwalla说：“最终结果是，通过大师接受CAR-T细胞治疗的小鼠比接受常规CAR-T细胞治疗的小鼠更好地抵抗肿瘤。”
从长远来看，当小鼠遇到淋巴瘤复发时，抗癌功效的提高尤其明显。
Brudno说：“在淋巴瘤等液体肿瘤中，主要技术非常有前途，但我们特别渴望看到主对实体瘤的表现，包括胰腺癌和脑肿瘤。”
“我们正在与行业合作伙伴合作以商业化这项技术，但是在临床上可以做到很多工作。开始探索涉及人类患者的临床试验。”
虽然不可能估计如果最终批准了总体治疗的成本可能是多少临床用途布鲁德诺说，他乐观的是，它比现有的CAR-T治疗方案要便宜得多。
布鲁德诺说：“我们还与其他行业合作伙伴一起探索机会，以采用硕士的基本概念，并将其应用于再生医学和治疗自身免疫性疾病。”
阿加瓦拉说：“我觉得我们只是在刮擦这里可能的表面。”
该论文是“用于快速体内生产和释放CAR-T细胞的生物构造性植入式支架”，将在自然生物技术3月24日，该论文由北卡罗来纳州的前本科生克里斯汀·弗洛希（Kristen Froehlich）合着；Edikan Ogunnaike，UNC的Sarah Ahn；和北卡罗来纳州的安东·詹森（Anton Jansson）。
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