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    或將造福腫瘤患者的新療法,從凍干果蔬里找到靈感

    發(fā)布時(shí)間:2024-03-07來(lái)源:浙大融媒體作者:李俊元 柯溢能176

    凍干是市面上一種常見(jiàn)的保存新鮮蔬果的方式,通過(guò)先低溫后真空的處理方法將蔬果內的水分由冰直接升華成水蒸氣,從而實(shí)現脫水保鮮的效果。凍干技術(shù)可以維持住食物的色香味,并能將食品內大部分的營(yíng)養物質(zhì)保留下來(lái),獲得不少消費者的喜愛(ài)。

    顧臻科研團隊

    那么人們是否也可以?xún)龈梢恍┘◇w組織,保持其內部的有效成分和結構,作為一種活性材料充分發(fā)揮其自身的特性,并用于生物醫藥領(lǐng)域呢?

    日前,浙江大學(xué)藥學(xué)院、浙江大學(xué)金華研究院顧臻教授、李洪軍研究員團隊聯(lián)合浙江大學(xué)醫學(xué)院附屬第一醫院趙鵬主任醫師、陳棟主任醫師團隊,在國際上首次提出利用冷凍干燥技術(shù)將肌體組織變?yōu)榛钚陨锊牧?,進(jìn)而裝載藥物發(fā)揮療效。在本項研究中,體內取出的淋巴結經(jīng)冷凍干燥處理后,其多孔結構以及大量的活性成分有效保留,將其作為儲存和遞送抗腫瘤細胞藥物的媒介,達到治療更強效更持久的目的,在動(dòng)物模型上驗證了該技術(shù)可有效抑制惡性腫瘤術(shù)后的復發(fā)。

    這項成果于36日,發(fā)表于國際知名期刊《自然·材料》上。

    凍干淋巴結遞送CAR T細胞治療腫瘤示意圖

    就地取材,一舉兩得

    近年來(lái),細胞藥物用作腫瘤靶向治療方興未艾。比如,通過(guò)給免疫T細胞加裝探頭,合成能夠精準識別并定點(diǎn)清除腫瘤細胞的嵌合抗原受體T細胞(又稱(chēng)CAR T細胞),在臨床上已被用于血液瘤的治療,取得顯著(zhù)療效。

    然而CAR T細胞如何在實(shí)體腫瘤部位持久且高效地發(fā)揮作用,一直是個(gè)老大難問(wèn)題??茖W(xué)家們嘗試在腫瘤附近搭建各種可裝載CAR T細胞的碉堡,用作局部緩控釋?zhuān)珔s常常受到諸如物理屏障與免疫抑制環(huán)境等因素的阻礙,以及建造碉堡的材料所面臨的免疫排異反應等,影響療效。

    “我們就在思考,能否用體內的一些肌體組織來(lái)裝載CAR T細胞呢?顧臻介紹,我們首先想到了腫瘤手術(shù)中經(jīng)常需要進(jìn)行清掃的淋巴結,這樣就地取材,還能避免由于外源載體帶來(lái)的排異問(wèn)題。

    在進(jìn)行惡性腫瘤切除手術(shù)時(shí),往往需要清掃區域內的淋巴結,并通過(guò)病理檢測判斷這些淋巴結是否已經(jīng)存在轉移,從而在術(shù)后精準地指導后續的治療。而這些切除的淋巴結本身也是人體內非常重要的免疫器官,好比是免疫系統中的“兵工廠(chǎng)”,天然就是一個(gè)適合T細胞生存、訓練、擴增的場(chǎng)所。

    “兩者的優(yōu)勢是否可以進(jìn)一步疊加,既讓淋巴結保護CAR T細胞,又能促進(jìn)細胞的抗腫瘤活性,實(shí)現一舉兩得。顧臻進(jìn)一步介紹研究思路。

    2021年起,浙大科研人員就在為如何讓兵工廠(chǎng)也能成為碉堡而努力。

    凍干“鎖鮮”,優(yōu)勢多效果好

    如何讓淋巴結留出更多空間裝載CAR T細胞?在醫用冷凍技術(shù)領(lǐng)域有著(zhù)長(cháng)期科研實(shí)踐的顧臻團隊,創(chuàng )造性地提出對淋巴結組織進(jìn)行冷凍干燥的想法。

    凍干過(guò)程中,淋巴結中水分被凍成冰后迅速升華,產(chǎn)生更多容納T細胞的空腔。凍干后的淋巴結組織具有很強的吸水性,能迅速吸納CAR T細胞。

    裝載CAR-T細胞的冷凍干燥淋巴結掃描電子顯微鏡圖片(左,其中紫色球體為CAR T細胞)與熒光成像圖片(右,其中綠色球體為CAR T細胞)

    凍干淋巴結的效果如何?

    科研人員通過(guò)對比實(shí)驗發(fā)現,裝載在凍干淋巴結內的CAR T細胞在與腫瘤細胞共培養3天后,其中CAR T細胞擴增量是人工制備的凝膠載體的3.5倍。培養7天后,凍干淋巴結的實(shí)驗組可以使T細胞分化出更多的記憶表型,這都預示了使用凍干淋巴結載體可以讓CAR T療法更強效、也更持久。

    在人源腫瘤細胞系和病人腫瘤組織來(lái)源的腫瘤模型研究中,凍干淋巴結對CAR T細胞均具有顯著(zhù)的增效能力。凍干淋巴結裝載CAR T細胞治療后所表現的抑瘤效果、瘤內活化的CAR T細胞數量以及殺傷因子的產(chǎn)生量均顯著(zhù)優(yōu)于相同劑量CAR T裝載于凝膠載體。李洪軍說(shuō)。

    趙鵬表示:“凍干具有‘鎖鮮’功能,凍干的淋巴結還將豐富的細胞因子、趨化因子與配體等成分保留了下來(lái),這對CAR T細胞維持活性和功能有著(zhù)重要作用。 

    面向臨床,服務(wù)臨床

    浙大科研人員對凍干淋巴結技術(shù)充滿(mǎn)期待。

    未來(lái),僅需幾個(gè)小時(shí),就可以完成淋巴結的凍干與細胞藥物的裝載,甚至在一場(chǎng)外科手術(shù)的時(shí)間內,載藥的凍干淋巴結就可以填埋回腫瘤切除后的空腔部位,作為一個(gè)CAR T細胞儲庫,源源不斷地持續釋放藥物,以清除局部殘留的微小腫瘤,抑制手術(shù)后的復發(fā)。

    冷凍干燥處理淋巴結

    “這項研究表現出較強的基礎與臨床相結合的特征。我們團隊多數立意來(lái)源于臨床實(shí)踐,平時(shí)也會(huì )帶領(lǐng)學(xué)生觀(guān)摩臨床醫生查房、手術(shù)等?!鳖櫿檎f(shuō),“團隊正在共同細化一些臨床研究的方案,使它能夠早日幫助到患者?!?span style="text-indent:2em;"> 

    不止于此,凍干組織技術(shù)不僅僅能用于改造淋巴結、裝載CAR T細胞,也為未來(lái)科學(xué)研究提供了一種新思路。陳棟說(shuō):冷凍干燥技術(shù)還可以拓展到其他組織與器官,制備性能特殊的生物材料用于生物醫藥領(lǐng)域。

    正如匿名審稿人評價(jià)的,該工作具有高度的創(chuàng )新性,潛在可以滿(mǎn)足腫瘤復發(fā)治療方面的重要臨床需求。

    這項研究第一作者是浙江大學(xué)藥學(xué)院博士生史佳齊、醫學(xué)院博士生吳偉以及浙江大學(xué)醫學(xué)院附屬第一醫院陳棟,論文共同通訊作者是顧臻、李洪軍以及趙鵬。

    (文:李俊元 柯溢能/聲像:楊蘿蘿、劉宇翔、高興就好 科研圖片由受訪(fǎng)團隊提供)

     

     

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