超声波远程触发免疫细胞攻击小鼠的肿瘤，而没有毒副作用

加州大学圣地亚哥分校的生物工程师已经开发出一种癌症免疫疗法，将超声波与杀死癌症的免疫细胞结合起来，在破坏恶性肿瘤的同时保留正常组织。

这种新的实验性疗法显著减缓了小鼠体内实体癌肿瘤的生长。

该团队由加州大学圣地亚哥分校生物工程教授王英晓(Peter Yingxiao Wang)和生物工程荣誉教授钱舒(Shu Chien)领导，在8月12日发表的一篇论文中详细介绍了他们的工作自然生物医学工程．

这项工作解决了癌症免疫治疗领域一个长期存在的问题:如何制造嵌合抗原受体(CAR) t细胞治疗安全有效实体肿瘤．

CAR - t细胞疗法是一种很有前途的治疗癌症的新方法。它包括收集病人的T细胞，并对它们进行基因改造，使它们在细胞表面表达一种叫做CAR的特殊受体，这种受体可以识别细胞表面的特定抗原癌症细胞．然后将产生的CAR - T细胞注入患者体内，以寻找并攻击表面具有癌症抗原的细胞。

这种疗法对某些血癌和淋巴瘤的治疗效果很好，但对实体瘤的治疗效果不佳。这是因为这些肿瘤上的许多靶抗原也在正常组织和器官上表达。这可能会导致毒副作用，杀死细胞——这些作用被称为靶外毒性。

“CAR - T细胞是如此强大，它们也可能攻击低水平表达目标抗原的正常组织，”第一作者、王实验室的项目科学家Yiqian (Shirley) Wu说。

Wu解释说:“标准CAR - T细胞的问题在于它们总是处于激活状态——它们总是表达CAR蛋白，所以你无法控制它们的激活。”

为了解决这个问题，研究小组采用了标准的CAR - T细胞，并对它们进行了重新设计，使它们只在施加超声波能量时表达CAR蛋白。这使得研究人员可以选择CAR - T细胞的基因何时何地被开启。

“我们使用超声波成功地在体内直接控制CAR - T细胞癌症免疫疗法王说，他是中国科学院的一名教员医学工程研究所“，和纳米免疫工程中心这两所大学都在加州大学圣地亚哥分校。Wang指出，使用超声波令人兴奋的是，它可以穿透皮肤下几十厘米，所以这种类型的治疗有可能是非侵入性地治疗埋在体内深处的肿瘤。

该团队的方法包括将重新设计的CAR - T细胞注射到小鼠的肿瘤中，然后在肿瘤顶部的皮肤区域放置一个小型超声波换能器来激活CAR - T细胞。换能器使用所谓的聚焦超声波束来聚焦或集中短脉冲超声波能量在肿瘤上。这使得肿瘤适度升温——在本例中，温度为43摄氏度(109华氏度)——而不影响周围组织。这项研究中的CAR - T细胞配备了一种基因，该基因仅在暴露于高温时才会产生CAR蛋白。因此，CAR - T细胞只在超声作用的地方启动。

研究人员将他们的CAR - T细胞与标准的CAR - T细胞进行了测试。在接受新的CAR - T细胞治疗的小鼠中，只有暴露在肿瘤中的超声波被攻击了，而身体里的其他组织却完好无损。但在接受标准CAR - T治疗的小鼠中细胞，所有表达目标抗原的肿瘤和组织都被攻击。

Wu说:“这表明我们的CAR - t细胞疗法不仅有效，而且更安全。”“它有最小的瞄准，偏离肿瘤副作用。”

这项工作仍处于早期阶段。在进入临床试验之前，该团队将进行更多的临床前试验和毒性研究。