远程遥控癌症免疫疗法新技术

加州大学圣地亚哥分校新开发了一种基于超声波的新系统，可非侵入地、远程遥控活免疫T细胞的遗传过程，使它们具备识别和杀伤癌细胞的能力。

　　

 

机械遗传学（mechanogenetics）侧重于了解细胞和组织的机械性能变化和物理力如何影响基因表达。如今，研究人员希望借助机械遗传学创新方法，使用超声波机械扰动T细胞，将机械信号转化为细胞遗传信号，实现远程控制基因和细胞激活。

根据顶级学术期刊《PNAS》最新发表文章（2018 115），研究人员展示了该远程遥控机械遗传学系统可以作用于工程嵌合抗原受体（chimeric antigen receptor，CAR）表达T细胞，使其靶向杀伤癌细胞。工程CAR-T细胞具有机械传感器和遗传转导模块，可被经过微泡放大的超声远程激活。

加州大学圣地亚哥分校生物工程教授Peter Yingxiao Wang教授的准博士生Yijia Pan是本文的第一作者。

Yijia Pan等人发现，微泡共轭链霉亲和素（streptavidin）后可以与细胞表面耦合，细胞表面表达机械力敏感Piezo1离子通道。当细胞暴露于超声波振动，微泡发生振动，机械力刺激Piezo1离子通道转运钙离子进入细胞，触发钙依赖磷酸酶（calcineurin）活化、NFAT去磷酸化和转位入核等下游通路。核转位的NFAT能与启动CAR基因表达的遗传转导模块上游反应元件相结合，诱导T细胞识别和靶向杀死癌细胞。

“毫无疑问，CAR-T细胞疗法的横空出世是当代癌症治疗的范式转变，”Wang教授说。“然而，距离广泛应用，CAR-T免疫疗法仍有很多障碍需要克服。例如，CAR-T细胞对非恶性组织的非特异性靶向有致命风险。我们的研究能让CAR-T细胞免疫疗法靶向实体瘤的治疗策略达到前所未有的精度和效率，同时减少脱靶毒性。”

原文检索：Mechanogenetics for the remote and non-invasive control of cancer immunotherapy

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（生物通：伍松）