你體內(nèi)的大多數(shù)白細(xì)胞是一種叫做中性粒細(xì)胞的細(xì)胞。盡管它們數(shù)量眾多，但與其他免疫細(xì)胞相比，人們對(duì)它們的了解還不夠充分，部分原因是它們的壽命很短:中性粒細(xì)胞的平均壽命只有8小時(shí)。
然而，最近的研究表明，中性粒細(xì)胞是非常靈活的細(xì)胞，能夠調(diào)節(jié)炎癥，尤其是在癌癥的情況下。這使得它們成為免疫療法的有吸引力的目標(biāo)，免疫療法旨在調(diào)整免疫系統(tǒng)以更有效地攻擊疾病。但以中性粒細(xì)胞為基礎(chǔ)的治療仍處于起步階段。
來(lái)自哈佛大學(xué)Wyss研究所和哈佛大學(xué)John A. Paulson工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院(SEAS)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)正在幫助將中性粒細(xì)胞療法推進(jìn)到爬行階段。在最近發(fā)表在《Nature Biomedical Engineering》上的一篇論文中，研究人員證明，通過(guò)將稱為“背包”的圓盤狀微粒附著在中性粒細(xì)胞上，它們可以使細(xì)胞保持抗腫瘤(N1)狀態(tài)。
當(dāng)將這些處理過(guò)的中性粒細(xì)胞注入患有癌癥的小鼠體內(nèi)時(shí)，它們會(huì)激活其他免疫細(xì)胞來(lái)對(duì)抗這種疾病，包括自然殺傷細(xì)胞(NK)和T細(xì)胞。接受治療的小鼠腫瘤更小，壽命比未接受治療的小鼠更長(zhǎng)，當(dāng)攜帶中性粒細(xì)胞的背包與常見(jiàn)的“檢查點(diǎn)抑制劑”癌癥藥物結(jié)合使用時(shí)，結(jié)果甚至更好。
40多年來(lái)，中性粒細(xì)胞一直被用于幫助接受化療的癌癥患者增強(qiáng)免疫系統(tǒng)，因?yàn)榛煏?huì)耗盡他們身體對(duì)抗感染的能力。但利用中性粒細(xì)胞直接靶向癌癥本身是一個(gè)未知的領(lǐng)域，Kumbhojkar和他的合著者決定利用威斯核心學(xué)院成員Samir Mitragotri博士實(shí)驗(yàn)室首創(chuàng)的背包技術(shù)進(jìn)行探索。
背包微粒以前被用來(lái)影響免疫細(xì)胞巨噬細(xì)胞的行為，在動(dòng)物模型中成功激活它們來(lái)治療癌癥、多發(fā)性硬化癥和創(chuàng)傷性腦損傷。
最近的研究表明，中性粒細(xì)胞與巨噬細(xì)胞相似，它們既可以處于促炎狀態(tài)，也可以處于抗炎狀態(tài)。由于他們可以成功地用背包控制巨噬細(xì)胞的狀態(tài)，研究人員有一種預(yù)感，這種方法也應(yīng)該適用于中性粒細(xì)胞。
當(dāng)中性粒細(xì)胞物理上遇到它們無(wú)法吞噬的外來(lái)物體時(shí)，比如碎片或手術(shù)植入物，它們會(huì)經(jīng)歷一系列的生物變化，提醒身體的免疫系統(tǒng)注意這種威脅。研究人員必須設(shè)計(jì)一個(gè)足夠大的背包來(lái)觸發(fā)這種反應(yīng)，但要足夠小，才能與中性粒細(xì)胞一起移動(dòng)，而不會(huì)妨礙它們的正常功能。
他們制作了一種新型背包，他們稱之為細(xì)胞粘附微補(bǔ)?。?nbsp;Cyto-Adhesive Micro-Patches，CAMPs），它由兩種聚合物混合組成的圓盤狀微顆粒。與以前的背包不同，CAMPs不包含任何旨在進(jìn)入宿主細(xì)胞的生物活性化學(xué)物質(zhì)。為了幫助CAMPs附著在中性粒細(xì)胞上，他們添加了一種抗體的片段，這種抗體可以與細(xì)胞表面上發(fā)現(xiàn)的一種特定蛋白質(zhì)結(jié)合。
研究人員將CAMPs與新鮮的小鼠中性粒細(xì)胞混合，發(fā)現(xiàn)它們很容易粘在細(xì)胞上而不傷害細(xì)胞。在實(shí)驗(yàn)室和注射到小鼠體內(nèi)時(shí)，攜帶CAMPs的中性粒細(xì)胞迅速釋放出幾種指示免疫威脅激活的分子。他們還發(fā)現(xiàn)CAMPs導(dǎo)致中性粒細(xì)胞中超過(guò)4000個(gè)基因的表達(dá)與未治療的中性粒細(xì)胞不同。
具體來(lái)說(shuō)，CAMPs的中性粒細(xì)胞表達(dá)了更多與抗腫瘤狀態(tài)相關(guān)的基因，以及編碼促炎細(xì)胞因子的基因。當(dāng)與其他免疫細(xì)胞(包括CD8+、T細(xì)胞、NK細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞和巨噬細(xì)胞)共培養(yǎng)時(shí)，攜帶CAMPs的中性粒細(xì)胞也激活了它們。
當(dāng)他們?cè)隗w外對(duì)人類中性粒細(xì)胞進(jìn)行類似的實(shí)驗(yàn)時(shí)，他們觀察到類似的效果，這表明結(jié)果可以轉(zhuǎn)化為人類。
在體內(nèi)抑制免疫的癌癥腫瘤存在的情況下，保持中性粒細(xì)胞的活性。當(dāng)將含有CAMPs的中性粒細(xì)胞注射到患有黑色素瘤的小鼠體內(nèi)時(shí)，動(dòng)物血液中多種炎癥細(xì)胞因子的水平升高，成像測(cè)試顯示中性粒細(xì)胞在4小時(shí)內(nèi)遷移到腫瘤部位(數(shù)據(jù)在乳腺癌模型中得到了復(fù)制)。
小鼠脾臟和排瘤淋巴結(jié)中也可見(jiàn)大量中性粒細(xì)胞，血液、脾臟和腫瘤中的CD8+、T細(xì)胞和NK細(xì)胞被激活。在用非CAMPs中性粒細(xì)胞治療的小鼠中沒(méi)有觀察到這些結(jié)果。
患有黑色素瘤的小鼠接受含有CAMPs的中性粒細(xì)胞治療后，腫瘤生長(zhǎng)速度要慢得多，患有乳腺癌的小鼠接受治療后存活時(shí)間更長(zhǎng)，15%的動(dòng)物癌癥完全消退。
當(dāng)研究人員將他們的中性粒細(xì)胞治療與標(biāo)準(zhǔn)的癌癥檢查點(diǎn)抑制劑藥物(aCTLA-4)結(jié)合使用時(shí)，黑色素瘤小鼠的腫瘤生長(zhǎng)明顯減慢，生存率提高。67%的動(dòng)物存活超過(guò)40天，33%的動(dòng)物在60天內(nèi)完全緩解。
當(dāng)這些小鼠再次受到另一種黑色素瘤腫瘤的攻擊時(shí)，它們都沒(méi)有再次患上癌癥，這表明它們的免疫系統(tǒng)產(chǎn)生了強(qiáng)大的抗腫瘤記憶反應(yīng)。
在體內(nèi)抑制免疫的癌癥腫瘤存在的情況下，保持中性粒細(xì)胞的活性。當(dāng)將含有CAMPs的中性粒細(xì)胞注射到患有黑色素瘤的小鼠體內(nèi)時(shí)，動(dòng)物血液中多種炎癥細(xì)胞因子的水平升高，成像測(cè)試顯示中性粒細(xì)胞在4小時(shí)內(nèi)遷移到腫瘤部位(數(shù)據(jù)在乳腺癌模型中得到了復(fù)制)。
小鼠脾臟和排瘤淋巴結(jié)中也可見(jiàn)大量中性粒細(xì)胞，血液、脾臟和腫瘤中的CD8+、T細(xì)胞和NK細(xì)胞被激活。在用非CAMPs中性粒細(xì)胞治療的小鼠中沒(méi)有觀察到這些結(jié)果。
患有黑色素瘤的小鼠接受含有CAMPs的中性粒細(xì)胞治療后，腫瘤生長(zhǎng)速度要慢得多，患有乳腺癌的小鼠接受治療后存活時(shí)間更長(zhǎng)，15%的動(dòng)物癌癥完全消退。
當(dāng)研究人員將他們的中性粒細(xì)胞治療與標(biāo)準(zhǔn)的癌癥檢查點(diǎn)抑制劑藥物(aCTLA-4)結(jié)合使用時(shí)，黑色素瘤小鼠的腫瘤生長(zhǎng)明顯減慢，生存率提高。67%的動(dòng)物存活超過(guò)40天，33%的動(dòng)物在60天內(nèi)完全緩解。
當(dāng)這些小鼠再次受到另一種黑色素瘤腫瘤的攻擊時(shí)，它們都沒(méi)有再次患上癌癥，這表明它們的免疫系統(tǒng)產(chǎn)生了強(qiáng)大的抗腫瘤記憶反應(yīng)。
研究人員指出，他們只將中性粒細(xì)胞與CAMPs一起孵育兩小時(shí)，然后將其注入小鼠體內(nèi)，需要進(jìn)一步的研究來(lái)確定處理過(guò)的細(xì)胞在注入前能維持多久。Mitragotri實(shí)驗(yàn)室的成員正在繼續(xù)探索中性粒細(xì)胞治療其他癌癥的能力，包括膠質(zhì)母細(xì)胞瘤，以及使用他們的背包將不同的免疫細(xì)胞類型夾在一起，以改善它們對(duì)目標(biāo)組織的遞送。
“這種基于中性粒細(xì)胞的癌癥治療的部分優(yōu)點(diǎn)在于，在注入治療細(xì)胞之前，它不需要任何基因工程或修改，這可以大大縮短將挽救生命的治療方法引入患者體內(nèi)的處理時(shí)間，”Mitragotri說(shuō)。“與目前的細(xì)胞治療制造技術(shù)需要14-16天相比，它甚至可以在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)在病人的床邊施用。”
“僅僅將‘空’背包附著在中性粒細(xì)胞上的行為就足以激活它們，這使得這項(xiàng)技術(shù)作為一種‘無(wú)藥物’癌癥細(xì)胞療法具有吸引力，”第一作者Ninad Kumbhojkar博士說(shuō)，他曾是Wyss和SEAS的研究生，現(xiàn)在是Tessera Therapeutics的一名科學(xué)家。
（文章來(lái)源：www.ebiotrade.com/newsf/2024-3） | 
