【摘要】 CAR-T细胞(嵌入抗原受体)疗法是一种癌症治疗策略。

CAR-T细胞(嵌入抗原受体)疗法是一种癌症治疗策略。通过收集患者自己的T细胞,攻击患病细胞(如癌细胞)的免疫细胞,然后利用基因工程技术识别癌细胞上所表达的抗原。这些改造后的特异性免疫细胞被称为CAR-T细胞。当它们被重新注入患者体内时,患者自己的CAR-T细胞可以攻击和杀死癌细胞。在实际应用中,CAR-T细胞通常需要局部激活特殊蛋白质(细胞因子)来刺激其杀伤功能。这也使得常规的ACT(Adoptivecelltherapy)尽管治疗方法对白血病等疾病有效,但很少能成功治疗实体肿瘤。

 

在ScienceAdvances期刊上,我们选择了最近发表的一项研究成果(doi:10.1126/sciadv.以此为例,abn8264显示了InsyteFLECT/CT技术在这里研究内容的实用价值。

斯坦福大学研究小组开发了一种方法,可以增强CAR-T细胞对实体肿瘤的杀伤力。研究人员在水凝胶基础上使用了一种传递系统,在水凝胶中加入CAR-T细胞和用于激活其杀伤功能的细胞因子,然后将混合物注射到肿瘤周围。CAR-T细胞一旦到达疾病区域,细胞因子就会刺激CAR-T细胞产生杀伤活性。

 

本研究采用基于生物发光的invivo光学成像技术,对以下三个方面的实验结论进行监测:

1、观察基于水凝胶的给药系统在小鼠体内随时间的稳定性/降解。研究人员将近红外荧光团(AlexaFuor647)与混合在水凝胶中的纳米颗粒结合,然后将这些水凝胶植入小鼠体内,并在设定的时间内显示出来。

2、CAR-T细胞跟踪注射:CAR-经基因修饰后,T细胞不仅能识别特定的肿瘤抗原,还能表达荧光素酶。(LUC),用于生物发光显像。

3、CAR-T冶疗评定:癌细胞装饰后(MED8)A,humanmedulloblastomabraincancer)还可以表达LUC,用于生物发光显像。将这些癌细胞注射到老鼠皮下,建立皮下肿瘤模型。注射CAR-T细胞治疗后,可以观察到来自肿瘤的生物发光信号,信号强度随着时间的推移而降低,说明这种CAR-T给药系统对实体肿瘤有显著的治疗作用。

 

若采用3D莹光断层扫描显像代替上述研究中的生物发光显像,实验过程和结果将有哪些改善?

第一,研究人员可使用近红外荧光蛋白。(iRFP)为了替代LUC标记肿瘤细胞,这种方法的优点是在后期显像时,不需要在生物发光显像中注入额外的物体(荧光素)。因为影响生物发光过程的因素很多,包括基物浓度、氧气和ATP、肿瘤大小、温度等。从而间接影响对递送系统疗效的评估。使用iRFP进行荧光成像时,可以有效避免荧光素底物对实验结论的影响,获得更稳定的定量结果,从而更准确地评估CAR-T递送系统的治疗效果,因为信号采集完全依赖于激发光/发射光,不受其他因素的干扰。

其次,研究人员可以将皮下肿瘤设计成原点肿瘤。虽然这项研究的主要目的是评估基于水凝胶的CAR-T给药系统的疗效,但如果能在此基础上引入InSyTeFLECT/CT,CAR-T在原点(即深层组织模型)中的疗效监测可以进一步实现。毫无疑问,3D莹光断层扫描技术的应用可以帮助研究人员获得更多更全面的测试数据,这将更有利于实验结论的评估,在实验结论向临床转化的过程中发挥巨大的价值。

本论文仅以原文献中的显像方法为例进行技术讨论,对原文实验结论没有任何评价。