想象有一種超強(qiáng)免疫細(xì)胞，能夠?qū)︻B固的腫瘤發(fā)起精準(zhǔn)攻擊，且持續(xù)數(shù)天破壞異常細(xì)胞而不知疲倦。

近日，美國南加州大學(xué)研究團(tuán)隊在生物工程領(lǐng)域取得進(jìn)展，開發(fā)出“EchoBack CAR-T細(xì)胞”，有望克服治療不適用免疫療法的腫瘤時遇到的重大障礙，同時保護(hù)健康組織的安全。相關(guān)研究成果發(fā)表于《細(xì)胞》。

嵌合抗原受體（CAR）T細(xì)胞療法是癌癥治療的一個充滿希望的領(lǐng)域，在治療白血病等血液癌癥方面取得了巨大成功。作為一種高度定制化的療法，它會從患者血液中直接提取抗癌T細(xì)胞并進(jìn)行基因改造，以增強(qiáng)其靶向和殺死癌細(xì)胞的能力。南加州大學(xué)阿爾弗雷德·E·曼生物醫(yī)學(xué)工程系教授王英曉團(tuán)隊在該領(lǐng)域開展了相關(guān)研究。

研究表明，這些功能強(qiáng)大的新型EchoBack CAR-T細(xì)胞攻擊腫瘤細(xì)胞的時間長度是普通CAR-T細(xì)胞的5倍。這些新型細(xì)胞可以通過聚焦超聲遠(yuǎn)程控制來靶向腫瘤，從而使治療更安全、更有效。該技術(shù)已準(zhǔn)備好應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。

論文通訊作者、南加州大學(xué)維特比工程學(xué)院助理教授劉龍偉表示，盡管第一代可超聲控制的CAR-T細(xì)胞與標(biāo)準(zhǔn)療法相比，能夠顯著提高安全性，但它們通常在24小時內(nèi)就會耗盡，無法繼續(xù)攻擊癌細(xì)胞。相比之下，EchoBack CAR-T細(xì)胞通過在腫瘤位置被超聲激活來發(fā)揮作用。從那里開始，它們會繼續(xù)尋找并消滅癌細(xì)胞，至少持續(xù)5天而不會疲勞。

“患者使用第一代CAR-T細(xì)胞，可能需要每天到醫(yī)院接受治療。但使用新一代細(xì)胞后，就診次數(shù)大大減少，比如每兩周一次，甚至更少。”劉龍偉說。

“這絕對是一個突破。”王英曉補(bǔ)充說，“它將使可超聲控制的CAR-T細(xì)胞療法真正適用于實(shí)際醫(yī)療。”

王英曉實(shí)驗室的聚焦超聲技術(shù)是CAR-T細(xì)胞的“啟動開關(guān)”。這些細(xì)胞被設(shè)計為能夠響應(yīng)短暫的10分鐘超聲脈沖，這觸發(fā)它們感知周圍環(huán)境中的癌細(xì)胞。“它們在超聲瞬時刺激后還具有這種持久的功能，因此能夠在局部區(qū)域更好地殺死腫瘤。”王英曉說，“這意味著該成果已從概念設(shè)計轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€真正的實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)。”

“每當(dāng)附近有腫瘤細(xì)胞時，它們會向EchoBack CAR-T細(xì)胞發(fā)出信號，然后這些細(xì)胞就會產(chǎn)生更多的殺傷分子殺死腫瘤細(xì)胞。”劉龍偉說，“這是它安全的原因，因為當(dāng)這些CAR-T細(xì)胞從腫瘤中遷移出來時，CAR分子會逐漸降解，不會殺死正常組織。我們已經(jīng)將它們設(shè)計成智能CAR-T細(xì)胞。”

研究團(tuán)隊在小鼠模型中測試了新型EchoBack CAR-T細(xì)胞對包括前列腺癌和膠質(zhì)母細(xì)胞瘤在內(nèi)的一系列腫瘤細(xì)胞的療效。

“我們可以清楚地看到，可超聲控制的CAR-T細(xì)胞加上兩輪超聲刺激，比標(biāo)準(zhǔn)CAR -T細(xì)胞表現(xiàn)得更好。”劉龍偉說，“此外，當(dāng)持續(xù)用腫瘤細(xì)胞挑戰(zhàn)這些CAR-T細(xì)胞時，標(biāo)準(zhǔn)CAR-T細(xì)胞已經(jīng)筋疲力盡，處于功能失調(diào)狀態(tài)；可超聲控制的CAR-T細(xì)胞功能更好，疲勞程度更低，殺傷能力更強(qiáng)。”

這一突破為更強(qiáng)大、更精確、更友好的癌癥治療打開了大門。劉龍偉表示，EchoBack CAR -T細(xì)胞不僅是一個想法，更是邁向安全高效免疫治療的一大步，為難以治療的腫瘤患者帶來了新希望。

“最令人興奮的是EchoBack CAR-T細(xì)胞很智能，能夠聽從超聲并感知腫瘤細(xì)胞。我們期待它未來為患者帶來益處。”劉龍偉說。

團(tuán)隊希望這種新技術(shù)能夠成為一個模塊化工具，成功應(yīng)用于其他類型的實(shí)體瘤免疫治療，如乳腺癌和視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤。

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.02.035

來源： 中國科學(xué)報 趙宇彤

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