美國(guó)加州大學(xué)圣地亞哥分校Pan等研發(fā)了一種超聲波治療系統(tǒng)，可非侵入式遠(yuǎn)程控制活體免疫T細(xì)胞的基因進(jìn)程，從而識(shí)別并殺死腫瘤細(xì)胞。(Proc Natl Acad Sci U S A. 2018年1月17日在線(xiàn)版 doi: 10.1073/pnas.1714900115)

該團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)用機(jī)械遺傳學(xué)對(duì)基因和細(xì)胞激活，進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，使用超聲干擾T細(xì)胞，并將機(jī)械信號(hào)轉(zhuǎn)化，對(duì)細(xì)胞進(jìn)行基因控制。

該研究中，研究者改造了嵌合抗原受體(CAR)，加入機(jī)械信號(hào)傳感器和基因轉(zhuǎn)導(dǎo)模塊，使其可通過(guò)微泡擴(kuò)增的方式通過(guò)超聲進(jìn)行遠(yuǎn)程激活控制。

研究者表示，CAR-T細(xì)胞療法可能會(huì)改變抗腫瘤治療的格局，但其推廣應(yīng)用仍面諸多挑戰(zhàn)。譬如：CAR-T細(xì)胞對(duì)非惡性腫瘤組織的非特異性靶向攻擊可能會(huì)帶來(lái)致命后果。這項(xiàng)工作最終能夠達(dá)到的結(jié)果是，使CAR-T療法對(duì)實(shí)體瘤達(dá)到前所未有的高精度和高效率的殺滅作用，同時(shí)使治療相關(guān)不良反應(yīng)最小化。

研究者發(fā)現(xiàn)，與鏈霉親和素結(jié)合的微泡可偶合到細(xì)胞表面，而后者可表達(dá)機(jī)械敏感性Piezo1離子通道。暴露于超聲時(shí)，微泡產(chǎn)生震動(dòng)，對(duì)Piezo1離子通道形成機(jī)械刺激，使得鈣離子進(jìn)入細(xì)胞，激發(fā)下游通路，包括鈣調(diào)磷酸酶激活，NFAT去磷酸化并易位至細(xì)胞核。細(xì)胞核易位的NFAT可結(jié)合至基因轉(zhuǎn)導(dǎo)模塊的上游反應(yīng)元件，促進(jìn)CAR基因表達(dá)，識(shí)別并殺滅目標(biāo)癌癥細(xì)胞。

(編譯 石磊)