科学子课题:使用水凝胶运送汽车

来源：100医疗网原创2022-04-13 12:30

目前，一种让科学家兴奋的尖端癌症治疗方法涉及收集和重新编程患者的T细胞——一种特殊的免疫细胞群——然后将其注射到相同的患者体内，以检测和破坏癌细胞。

目前，一种让科学家兴奋的尖端癌症治疗方法涉及收集和重新编程患者的T细胞——一种特殊的细胞群——然后将其注射到相同的患者体内，以检测和破坏癌细胞。虽然这种方法对一系列血液肿瘤有效，但在治疗实体瘤方面很少成功。

现在，在一项新的研究中，来自斯坦福大学的研究人员开发了一种增强转基因免疫细胞攻击力的递送方法——称为嵌合抗原受体(CAR)T细胞()。他们在水凝胶中加入CAR-T细胞和特殊的信号蛋白，水凝胶是一种充满水并具有与生物组织相同特征的凝胶，然后将水凝胶注射到肿瘤旁边。这种水凝胶在体内提供了一个暂时的炎症小生境，CAR-T细胞在这里增殖和激活，为对抗癌细胞做准备。这种水凝胶就像一支漏水的钢笔，泵出激活的CAR-T细胞，以便随着时间的推移不断攻击肿瘤。相关研究成果于2022年4月8日发表在《科学进展》杂志上，标题为car-t细胞在水凝胶小生境改善治疗实体肿瘤的瞬时可注射刺激物中的递送。

论文的共同作者、斯坦福大学材料科学与工程系助理教授埃里克阿佩尔表示，CAR-T细胞领域的大量研究工作集中在如何制造更好的细胞本身，但很少关注如何在体内使细胞更加有效。因此，我们所做的完全是对所有设计更好细胞的努力的补充。

团结一致。

目前，静脉输注是运送CAR-T细胞的主要方式。在这种方法中，CAR-T细胞进入血液，流经全身。但这种方法对于实体瘤的治疗并不理想，因为实体瘤通常密度较大，存在于特定的位置，且有防御措施，可以避开和抵抗免疫细胞。

论文的共同第一作者、化学工程博士生阿比盖尔格罗斯科普夫(Abigail Grosskopf)表示，这有点像战场，充满了试图击退这些T细胞的可怕东西。

为了有效激活CAR-T细胞以根除肿瘤，这些细胞必须长时间暴露于高浓度的特化信号蛋白。这些被称为细胞因子的蛋白质表明CAR-T细胞快速增殖，并准备摧毁肿瘤。但是，如果通过静脉滴注进行全身给药，则发动有效攻击所需的细胞因子量会对身体的其他部位产生毒副作用。

相反，Grosskopf和她的同事开发了一种水凝胶，可以暂时保持肿瘤附近的细胞因子和CAR-T细胞。这些细胞在注入体内的水凝胶中生长增殖，不断释放出来攻击癌细胞的生长。

可注射水凝胶可以产生局部炎症微环境，用于共递送CAR-T细胞和细胞因子，以改善实体肿瘤的治疗。图片来自科学进展，2022，doi:10.1126/sciadv.abn8264。

这种水凝胶由水和两种成分组成——植物中发现的十二烷基改性羟丙基甲基纤维素(HPMC-C12)聚合物和可生物降解的纳米粒子，因此也被称为聚合物-纳米粒子水凝胶(PNP水凝胶)。当混合在一起时，这两种成分像分子velcro一样结合在一起——它们想粘在一起，但也很容易被撕裂。

格罗斯科普夫说，这两种成分可以通过一个小针头注射。它们被转化成坚固的水凝胶结构。

这种水凝胶的网络结构编织得足够紧密，以防止微小的细胞因子滑出。同时，这种网状结构的连接足够脆弱，以至于CAR-T细胞可以在准备攻击癌细胞时打破它们并挣脱出来。

治疗老鼠的肿瘤。

在确定了提供癌症治疗的最佳水凝胶配方后，这些作者在患有肿瘤的小鼠身上进行了测试。Grosskopf发现，所有注射了含有CAR-T细胞和细胞因子的水凝胶的实验小鼠在12天后都变得无癌。她和她的同事还试图在水凝胶中只提供CAR-T细胞，但一些小鼠的肿瘤消失得更慢或根本没有消失。通过静脉滴注或在生理盐水中而不是水凝胶中提供这种治疗，对肿瘤的治疗效果更差。此外，这种水凝胶在小鼠体内没有诱发不良炎症反应，几周内就会完全降解。

这些作者还试图将含有CAR-T细胞和细胞因子的水凝胶注射到小鼠身体远离肿瘤生长的另一侧。令所有人惊讶的是，所有小鼠的肿瘤仍然消失了，尽管它需要的时间是在肿瘤附近注射时的两倍。

Appel说，我们正在评估的主要是肿瘤附近的注射。但遗憾的是，我们仍然无法进入身体的所有组织。这种远离肿瘤进行注射的能力确实为治疗任何数量的实体瘤打开了大门。Appel表示，他实验室的下一组实验将进一步探索这种水凝胶递送方法治疗远处肿瘤的能力。

总的来说，这项新的研究提出了一种简单有效的方法来改善一种有前途的癌症治疗方法。Grosskopf说，我认为我们的水凝胶的一个很大的好处是它们很容易制造。你把这两种东西混合，然后注射进去。我们需要做更多的临床前研究，但我认为它有很大的前景。(100yiyao.com)

参考资料：

1.Abigail K. Grosskopf等人。科学进展2022 doi :10.1126/sciadv . ABN 8264

2.简单的给药方法增强了有希望的癌症治疗

https://medical xpress.com/news/2022-04-简单分娩方法-癌症治疗. html

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