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定義T細(xì)胞在結(jié)構(gòu)和機(jī)械力復(fù)雜的腫瘤微環(huán)境中的遷移原則對于理解癌細(xì)胞逃避機(jī)體的抗腫瘤免疫力并優(yōu)化T細(xì)胞相關(guān)的治療性策略至關(guān)重要。

日前，一篇發(fā)表在國際雜志Nature Communications上題為“Engineering T cells to enhance 3D migration through structurally and mechanically complex tumor microenvironments”的研究報(bào)告中，來自明尼蘇達(dá)大學(xué)等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們通過研究揭示了在新型癌癥療法中使用的工程化免疫細(xì)胞是如何克服物理屏障從而讓患者機(jī)體自身的免疫系統(tǒng)來抵御腫瘤的，這一研究成果未來有望改善全球數(shù)百萬癌癥患者的治療。

與化療制劑和放療不同，免疫療法是一類能幫助患者機(jī)體自身的免疫系統(tǒng)抵御癌癥的新型療法，T細(xì)胞是一種對免疫系統(tǒng)發(fā)揮功能非常重要的白細(xì)胞，而細(xì)胞毒性T細(xì)胞就好像士兵一樣能夠搜索并破壞目標(biāo)入侵細(xì)胞。盡管研究人員能利用免疫療法成功治療某些類型的血液癌癥，但在治療實(shí)體瘤方面仍然存在一定的挑戰(zhàn)和困難。

研究者Paolo Provenzano教授表示，腫瘤有點(diǎn)像障礙物一樣，T細(xì)胞必須越過這一障礙物才能抵達(dá)癌細(xì)胞，這些T細(xì)胞能直接進(jìn)入腫瘤，但卻無法在其中很好地移動，其也不能在耗盡能量之前抵達(dá)其所要去的任何地方。這篇研究報(bào)告中，研究人員通過研究對T細(xì)胞進(jìn)行工程化修飾，并開發(fā)出了一種工程化設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)來機(jī)械性地優(yōu)化細(xì)胞并使其更加適合克服障礙；如果這些免疫細(xì)胞能夠識別并抵達(dá)癌細(xì)胞，那么其就能有效將其摧毀。在腫瘤的纖維團(tuán)狀結(jié)構(gòu)中，腫瘤的硬度會促使免疫細(xì)胞的移動速度減緩大約兩倍，幾乎就好像在流沙中移動一樣。

文章中，研究人員識別出了一些結(jié)構(gòu)和信號元件，在這些元件中，研究人員就能夠調(diào)節(jié)T細(xì)胞使其成為非常有效的抗癌衛(wèi)士；腫瘤中的每個障礙物都略有不同，但卻又有一些相似之處；在對這些免疫細(xì)胞進(jìn)行工程化修飾后，研究者發(fā)現(xiàn)它們在腫瘤中的移動速度幾乎是原來的兩倍（不管是什么樣的障礙物在阻攔它們）。為了設(shè)計(jì)出毒性T細(xì)胞，研究人員利用先進(jìn)的基因編輯技術(shù)來改變T細(xì)胞中的DNA以便其能夠更好地克服腫瘤屏障；研究人員的最終目的就是減緩癌細(xì)胞的速度并加速工程化免疫細(xì)胞的速度；如今研究人員正在努力創(chuàng)造善于克服不同類型障礙物的細(xì)胞，當(dāng)這些細(xì)胞被混合到一起的時候，免疫細(xì)胞群的目標(biāo)就是克服不同類型的屏障抵達(dá)癌細(xì)胞患處。

下一步研究人員還將繼續(xù)研究細(xì)胞的機(jī)械特性以便更好地理解免疫細(xì)胞和癌細(xì)胞之間相互作用的機(jī)制，目前他們正在研究嚙齒類動物機(jī)體的工程化免疫細(xì)胞，未來計(jì)劃在人類機(jī)體中進(jìn)行相關(guān)的臨床試驗(yàn)；盡管最初研究人員重點(diǎn)對胰腺癌進(jìn)行了相關(guān)研究，然而其所開發(fā)的技術(shù)可以用于多種癌癥類型。

研究者Provenzano說道，利用細(xì)胞工程學(xué)方法來抵御癌癥是一個相對全新的領(lǐng)域，其能幫助開發(fā)出適用于多種類型癌癥的個體化的療法；這對于未來癌癥研究領(lǐng)域或許是一項(xiàng)革命性的進(jìn)展。綜上，對T細(xì)胞進(jìn)行工程化修飾使其能夠在微環(huán)境中實(shí)現(xiàn)三維導(dǎo)航或許有望作為一種有效的策略來增強(qiáng)免疫療法的抗癌效力。

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