冷凍乾燥是市面上常用的新鮮果蔬保鮮方法,通過低溫再抽真空的處理方法,將蔬果中的水分直接從冰昇華為水蒸氣,從而達到脫水保鮮的效果。 冷凍乾燥技術可以保持食品的色澤和風味,並可以保留食品中的大部分營養成分,贏得了眾多消費者的喜愛。
顧震的科研團隊。
那麼,人們是否也可以對一些身體組織進行冷凍乾燥,保持其內部活性成分和結構,充分發揮自身作為活性物質的特性,並將其用於生物醫藥領域呢?
日前,浙江大學藥學院、浙江大學金華研究院顧震教授、李紅軍教授團隊加入了浙江大學醫學院附屬第一醫院主任醫師趙鵬、主任醫師陳東團隊在世界上首次提出利用冷凍乾燥技術將人體組織轉化為活性生物材料,然後載入藥物以發揮功效。 本研究將取出體內的淋巴結冷凍乾燥,有效保留其多孔結構和大量活性成分,作為儲存和遞送抗腫瘤細胞藥物的培養基,達到更強大、更持久的目的在動物模型中,已經證實該技術可以有效抑制惡性腫瘤的術後發展。
研究結果於3月6日發表在國際知名期刊《自然材料》上。
CAR T細胞**腫瘤凍乾淋巴結遞送示意圖。
用土料一石二鳥
近年來,細胞藥物作為腫瘤靶向**的使用呈上公升趨勢。 例如,通過在免疫T細胞上加入“探針”,合成出能夠準確識別和靶向腫瘤細胞的嵌合抗原受體T細胞(又稱CART細胞),已用於血液腫瘤的臨床治療,取得了顯著的療效。
然而,CART細胞如何以持久有效的方式在實體瘤部位發揮作用一直是乙個長期存在的問題。 科學家們試圖在腫瘤附近“建造”各種各樣的東西可以裝載CART單元的“掩體”它往往受到物理屏障和免疫抑制環境等因素的阻礙,以及用於建造“掩體”的材料所面臨的免疫排斥反應,從而影響療效。
我們在思考是否可以使用體內的一些身體組織來載入CART細胞? 顧震介紹,“我們首先想到的是腫瘤手術時經常需要解剖的淋巴結,這樣就可以利用區域性材料來避免外源性攜帶者帶來的排斥問題。 ”
在進行惡性腫瘤切除手術時,往往需要對該區域的淋巴結進行解剖,並通過病理檢查確定這些淋巴結是否有轉移,以便準確指導術後複診**。 而這些切除的淋巴結本身也是人體中非常重要的免疫器官,例如免疫系統的“武器庫”它自然是T細胞生存、訓練和擴增的合適場所。
“能否將兩者的優勢進一步疊加,不僅讓淋巴結保護CART細胞,還能促進細胞的抗腫瘤活性,從而實現一石二鳥? ”顧震進一步介紹了研究思路。
自2021年以來,浙江大學的研究人員一直在研究如何使“軍火庫”成為“掩體”。
凍乾“鎖鮮”,優點多,效果好
如何為淋巴結騰出更多空間來載入CART細胞? 顧震的團隊在醫用冷凍技術領域有著長期的科研實踐,創造性地提出進行淋巴結組織冷凍乾燥想法。
在凍乾過程中,淋巴結中的水被凍結成冰並迅速昇華,從而產生更多的空腔來容納T細胞。 凍乾的淋巴結組織吸水性強,能快速吸收CART細胞。
裝有 CAR-T 細胞的凍乾淋巴結掃瞄電子顯微鏡**(左圖,其中紫色球狀體是 CART 細胞)和螢光成像**(右圖,其中綠色球狀體是 CART 細胞)
凍乾淋巴結的效果如何?
通過對比實驗,研究人員發現,將載入在凍乾淋巴結中的CART細胞與腫瘤細胞共培養3天,人工製備CART細胞的擴增作為凝膠載體3.5 次。培養7 d後,凍乾淋巴結實驗組能夠將T細胞分化為更多的記憶表型,具有指示性使用凍乾淋巴結載體可以使 CART** 更有效、更持久。
在人類腫瘤細胞系和患者腫瘤組織的腫瘤模型研究**凍乾淋巴結對CART細胞有顯著的協同作用。 “負載CART細胞**的凍乾淋巴結的腫瘤抑制作用、瘤內活化CART細胞的數量和殺傷因子的數量明顯優於凝膠載體上負載的相同劑量的CART。 “李紅軍說。
趙鵬說:“凍乾具有'鎖鮮'的功能,凍乾後的淋巴結返回保留豐富的細胞因子、趨化因子和配體,在維持CART細胞的活性和功能方面起著重要作用。 ”
以診所為導向,以臨床服務為中心
浙江大學的研究人員對凍乾淋巴結技術充滿期待。
將來,淋巴結的凍乾和細胞藥物的上樣可以在短短幾個小時內完成,甚至在外科手術的時間內,裝有藥物的凍乾淋巴結可以在腫瘤切除後被埋回腔內,作為CART細胞庫,連續釋放藥物以去除區域性殘留的微觀腫瘤並抑制手術後的**。
淋巴結凍乾。
這項研究顯示了強大的...基礎與臨床相結合的特點。我們團隊的大部分人都致力於臨床實踐,我們通常帶領學生觀察臨床醫生的查房和手術。 顧震說“該團隊正在共同努力完善一些臨床研究方案,以便盡快幫助患者。 ”
不僅如此,凍乾組織技術不僅可以用於修飾淋巴結和載入CART細胞,還可以為未來的科學研究提供新的思路。 陳東說“冷凍乾燥技術也可以擴充套件到其他組織和器官,以製備具有特殊效能的生物材料,用於生物醫學領域。 ”
正如匿名審稿人所評論的那樣,這項工作具有高度創新性,有可能滿足腫瘤學的重要臨床需求。
該研究的第一作者是浙江大學藥學院博士生石佳琦、醫學院博士生吳偉和浙江大學醫學院附屬第一醫院陳東。
文字記者:李俊元,浙江大學蓉**中心學生記者組,柯一能音視訊製作:楊洛洛、劉玉祥,快樂就好|研究**由受訪團隊提供。
本期小編:李俊元,浙江大學金融**中心學生記者組。
責任編輯:譚帥。
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