华中大杨光教授团队与阜外医院欧阳晨曦教授合作《Adv. Sci.》综述:纳米技术促进治疗性T细胞的基因和功能修饰用于肿瘤精准治疗

CAR-T细胞疗法是继手术治疗、化疗和放疗的一种新型肿瘤免疫治疗方式(图1)。目前在治疗B细胞恶性肿瘤方面已经取得了积极的临床效果,但也仍然面临一些问题,主要涉及CAR-T细胞的制备、安全性以及针对实体瘤的治疗功效。因此需要设计新的方法来产生更有效的CAR,并赋予它们能够追踪其在CAR-T疗法中的抗肿瘤功效的功能。

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图1 CAR-T疗法的主要流程示意图

纳米粒子(NPs)通常指粒度在1-100nm之间的粒子,例如基于脂质的NP、聚合物NP、金属和其他无机NP,它们具有独特的性质,例如大的比表面积,独特形状,超小尺寸以及利用生物实体(例如蛋白质和基因)操纵表面的能力。它们不仅具有靶向免疫细胞并通过TLR途径刺激先天免疫的能力,还可以潜在地改善针对癌症的基因工程T细胞疗法的疗效。将治疗性细胞(如T细胞)暴露于NP可在不损害其增殖下,改善基因沉默,增强活性,提高T细胞稳定性和治疗效率,并介导基因载体向T细胞的胞内传递。NP还可以改善免疫调节剂的传递,防止肿瘤复发并监测对癌症的治疗反应。

近日,华中科技大学杨光教授团队与阜外医院欧阳晨曦教授团队合作在《Advanced Science》发表题为“Nanotechnology promotes genetic and functional modifications of therapeutic T cell against cancer” 的综述。由于缺乏合适靶点、细胞因子风暴、神经毒性以及体外制备的高风险与高成本等问题,CAR-T疗法在治疗除B细胞肿瘤外的大多数恶性肿瘤方面仍然任重道远,尤其对于恶性实体瘤的治疗,由于致密组织的物理屏障与微环境的免疫抑制,CAR-T细胞在肿瘤组织的渗透、免疫活性均受到极大限制。该综述在讨论CAR-T疗法局限性的基础上,系统地总结和评述了纳米技术在增强免疫细胞疗法尤其是CAR-T疗法用于肿瘤精准治疗的主要策略和应用现状(图2),重点介绍了通过功能性纳米粒子的设计增强CAR-T细胞的制备、增殖、运输、靶向、激活和检测等方面的重要进展,主要包括以下几个方面:1)作为基因转染载体在体外及体内制备CAR-T细胞;2)促进T细胞扩增和持久性;3)改善T细胞转运;4)促进固有T细胞活性;5)重组免疫抑制细胞和血管微环境;6)监测CAR-T治疗的疗效。

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图2 纳米技术辅助免疫细胞疗法用于肿瘤精准治疗

功能纳米粒子辅助CAR-T疗法结合了纳米技术和CAR-T的优势,在克服CAR-T疗法局限、提高疗效等方面已经取得初步成效,正迅速成为CAR-T疗法基础与临床转化研究的一个重要新方向,有望为CAR-T疗法攻克包括实体瘤在内的更多恶性肿瘤提供一个强力有效的策略。最后,该综述还对存在的一些重要共性问题如效率、安全性、转化潜力以及可能的解决方案进行了分析和展望。

论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.201903164

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