新材料領域頂級國際期刊《先進材料》(Advanced Materials),日前發表了來自中國科學院深圳先進技術研究院等機構的研究團隊研究論文,論文題為“磁聲順序驅動的CAR-T細胞微型機器人用于精確導航和原位抗腫瘤免疫激活”。該研究開發了一種基于CAR-T細胞的微型機器人(M-CAR T),有望讓抗癌更精準。
該研究開發的機器人具有磁—聲順序驅動功能,能通過使用單擊共軛技術對CAR-T細胞裝飾免疫磁珠,從而自主導航到腫瘤位點并進行相應的細胞免疫治療。
基于免疫磁珠工程學技術,這種M-CAR T機器人就能展示出可控的反流和躲避障礙的運動模式,并能在磁力引導下來保持按需路線,表現出獨特的聲學操控特性,還能發揮對CAT-T細胞的控制作用,在磁—聲順序驅動下來主動傳統人工的腫瘤組織。研究者Cai教授表示,順序驅動能使M-CAR Ts具有磁力驅動的反流和躲避障礙的能力,同時還使其擁有了聲學驅動的腫瘤組織穿透力,這或許就能使其在人工腫瘤模型中能有效地遷移和積累。
在動物模型中,連續驅動的M-CAR Ts就能實現遠距離靶向作用,并能在程序性的磁力引導下在腫瘤周圍區域進行積累。隨后,聲學鑷子(acoustic tweezers)所驅動的M-CAR Ts就能遷移到腫瘤深處。相比沒有驅動的M-CAR Ts而言,驅動的M-CAR Ts所積累的外源性CD8+ CAR-T細胞增加了6.6倍。Pan Hong博士認為,巧妙的是,抗CD3/CD28免疫磁珠就能刺激所浸潤的CAR-T細胞在原地進行增殖和激活,這就顯著增強了其抗腫瘤的免疫效率。
M-CAR T能維持CAR-T細胞的生物活性特性,且能通過磁力推動空間靶向和聲學驅動的腫瘤穿透,從而應對血管反流以及遷移到腫瘤深處所遭遇的障礙。當進入到腫瘤組織后,免疫磁珠就能在原位刺激CAR-T細胞,以通過有效的擴張和激活克服機體的免疫抑制性腫瘤環境。該研究結果表明,諸如這種順序驅動引導的細胞微型機器人,能將智能機器人的自主定位和穿透性與T細胞的原位免疫激活的優點相結合,或許能為實體瘤的臨床精準化免疫治療帶來極大的希望,在未來的精準化導航和癌癥免疫療法方面具有極大的應用前景。
該研究開創了一種新型的腫瘤治療方式,將CAR-T細胞和微型機器人技術相結合,實現了更加精準的腫瘤治療。未來,這項技術還有望在其他醫學領域中得到應用,為精準醫療、個性化治療提供推動力。