纳米线打造精锐战士 增强T细胞疗法

Josiah

过继性 T 细胞疗法彻底改变了医学。患者的 T 细胞（一种白细胞，是人体免疫系统的一部分）在实验室中提取和改造，然后注入体内，以寻找和摧毁感染或癌细胞。

现在，佐治亚理工学院生物工程师 Ankur Singh 和他的研究团队已经开发出一种方法来改进这种开创性的免疫疗法。

他们的解决方案是使用纳米线将治疗性 miRNA 输送至 T 细胞。这种新的修饰过程保留了细胞的原始状态，这意味着当它们被注入患者体内时，它们将具有更强大的抗病能力。

“通过在幼稚 T 细胞中传递 miRNA，我们基本上已经准备好了一支随时待命的步兵，”Singh 说。“当这些幼稚细胞在疾病存在的情况下受到刺激和激活时，它们就像被改造成武士一样。”

精益求精

目前，在过继性 T 细胞疗法中，细胞在实验室中被改造后会受到刺激和预激活，从而失去其原始状态。Singh 的新技术克服了这一限制。该方法在《自然纳米技术》杂志上发表的一项新研究中进行了描述。

“幼稚 T 细胞更适合用于免疫疗法，因为它们尚未被预先激活，这意味着它们可以更容易地被操纵以实现所需的治疗功能，”伍德拉夫机械工程学院和华莱士 H. 库尔特生物医学工程系的卡尔林家族教授辛格说。

幼稚 T 细胞是免疫系统的原始成员，是尚未接受战斗考验的白细胞。但这些细胞新成员活力十足、易受影响且适应性强，随时准备接受编程。

辛格说：“这一过程创建了一个编程良好的幼稚 T 细胞，非常适合增强针对特定目标（例如肿瘤或病原体）的免疫反应。”

与预激活的细胞相比，幼稚 T 细胞接受的精确编程为未来更成功地抗击疾病奠定了基础。

增强战斗细胞

在体内，当幼稚 T 细胞接收到来自抗原（致病病原体的一部分）的危险信号时，它们就会被激活，但它们会向激活免疫系统的 T 细胞发送信号。

过继性 T 细胞疗法用于治疗那些破坏人体防御系统的恶性疾病。科学家在实验室中为患者的 T 细胞提供治疗增强剂，为其添加额外的药物，并用化学方法预先激活它们。

此时，细胞将失去其幼稚状态。当这些经过改造的 T 细胞重新注入患者体内时，它们将成为对抗疾病的有效步兵——但它们很容易精疲力竭。它们不是武士。然而，幼稚 T 细胞作为年轻的、可编程的新兵，可以成为武士。

辛格及其团队面临的问题是：如何才能在不预先激活细胞的情况下增强治疗效果，避免细胞失去原始、极易受暗示的幼稚状态？他们的答案是：纳米线。

NanoPrecision：精准解决方案

Singh 希望通过一定剂量的 miRNA 来增强幼稚 T 细胞。miRNA 是一种分子，当用作治疗剂时，它可以充当基因的音量旋钮，调高或调低基因的活性，以控制感染和癌症。这项研究中使用的 miRNA 部分由该研究的合著者、康奈尔大学的 Andrew Grimson 开发。

Singh 解释说：“如果我们能够找到一种在不损害细胞的情况下强行进入细胞的方法，我们就可以实现将 miRNA 递送到幼稚 T 细胞中而不预先激活它们的目标。”

实验室中的传统改造包括将免疫受体与 T 细胞结合，从而能够吸收 miRNA 或任何遗传物质（这会导致幼稚状态的丧失）。“但纳米线不会与受体接触，因此不会激活细胞，因此它们会保持幼稚状态，”辛格说。

纳米线是使用佐治亚理工学院电子与纳米技术研究所的专用工具制成的硅晶片，形成一个细针床。细胞被放置在纳米线上，纳米线很容易穿透细胞并在几个小时内传递它们的 miRNA。然后，带有 miRNA 的细胞从纳米线的顶部冲出，被激活，最终注入患者体内。这些编程细胞可以在较长时间内有效地杀死敌人。

康奈尔大学免疫学教授、与辛格共同撰写这项研究的资深作者 Brian Rudd 表示：“我们相信这种方法将真正改变过继免疫疗法，因为我们现在有能力产生具有可预测命运的 T 细胞。”

康奈尔大学的研究人员在两种不同的传染病动物模型上测试了他们的研究成果，辛格将研究结果描述为“在感染控制方面表现强劲”。

在研究的下一阶段，研究人员将加大赌注，从传染病转向测试他们的细胞超级士兵对抗癌症的能力，并将其转化为临床治疗。