T細胞是免疫系統(tǒng)的一部分，能夠識別和破壞體內已感染入侵病原體的細胞。嵌合抗原受體T細胞（Chimeric Antigen Receptor T-cell，CAR-T）是經工程改造的T細胞，可以特異性靶向清除腫瘤細胞，從而達到精準治癌的目的。CAR-T細胞療法在腫瘤，尤其是淋巴瘤的臨床治療上表現出良好的治療效果。該細胞療法的主要缺點是價格昂貴，因為需要為每位患者特有定制且制造過程復雜、耗時，每劑價格高達數十萬美元。
圖1 CAR-T作用機制（圖源：[1]）
為解決這一難題，北卡羅來納州立大學和北卡羅來納大學聯合生物醫(yī)學工程系的研究人員研發(fā)出一種生物技術——用于T細胞編程和釋放的多功能藻酸鹽支架(Multifunctional Alginate Scaffolds for T-cell Engineering andRelease，MASTER)，并在小鼠淋巴瘤的概念驗證研究中得以驗證。研究發(fā)現，MASTER能夠產生和釋放高效CAR-T細胞，且治療效果優(yōu)于傳統(tǒng)治療。該項研究成果發(fā)表在Nature Biotechnology。
圖2 研究成果 （圖源：Nature Biotechnology）
研究人員首先從病人身上分離出T細胞，然后用抗體“激活”T細胞數天，為重新編程做準備。一旦T細胞被激活，研究人員便使用病毒引入CAR基因，將T細胞重新編程為CAR-T細胞，然后進一步刺激CAR-T細胞增殖，將其擴增至預期數量。
MASTER是一種具有生物相容性的海綿狀材料，有利于細胞基因編程。此外，MASTER還浸透了白細胞介素，可以促進細胞生長。研究人員將編程后的CAR-T細胞倒在MASTER上，而MASTER又飾有激活T細胞的抗體，因此細胞激活過程幾乎立即開始。同時，通過手術將MASTER植入患者體內。
圖3 MASTER促進原始人類T細胞的激活和逆轉錄病毒介導（圖源：[3]）
隨后，研究人員在小鼠淋巴瘤的概念研究中進行進一步驗證：一組接受了MASTER CAR-T細胞治療，第二組采用傳統(tǒng)方法制造的CAR-T細胞進行治療，并通過靜脈注射。這兩組均與接受非編程T細胞的對照組進行了比較。研究結果表明，通過MASTER接受CAR-T細胞治療的小鼠在抗腫瘤方面遠優(yōu)于接受傳統(tǒng)CAR-T細胞治療的小鼠。長期來看，當小鼠面臨淋巴瘤復發(fā)時，抗癌功效尤其明顯。
圖4 傳統(tǒng)CAR-T細胞治療 vs MASTER植入治療 （圖源：[3]）
研究人員表示，傳統(tǒng)CAR-T細胞療法從“原始狀態(tài)”的T細胞到制造用于臨床的CAR-T細胞至少需要兩周時間，MASTER技術則將產生CAR-T細胞的繁瑣且耗時的激活、重編程和擴增步驟放在患者體內進行，從而將多周的流程轉變?yōu)閱稳樟鞒?，產生和釋放CAR-T細胞的耗時更短。對于疾病快速發(fā)展的患者來說，縮短時間是更為關鍵的一步。
該研究通訊作者Yevgeny Brudno稱：“我們正在與行業(yè)伙伴合作，以實現MASTER技術的商業(yè)化。但開始探索涉及人類患者的臨床試驗安全性之前，我們還需開展進一步工作，例如，在動物模型中建立這項技術的安全性和穩(wěn)健性。雖然目前無法預估MASTER的治療成本，但如果它能被批準用于臨床治療，成本將大大低于現有的CAR-T治療方案?！彼€指出，MASTER技術在液體腫瘤（如淋巴瘤）方面非常有前景，但他們特別渴望看到MASTER對實體腫瘤的表現，如胰腺癌和腦瘤。
癌癥治療不僅治療過程漫長、痛苦，而且費用高昂，令人難以承受，有效且相對較低的費用可以說解了患者的“燃眉之急”，這也正是醫(yī)學研究一直在探索的道路?？芍踩胫Ъ艿闹伟┋煼◤牧硪粋€角度對抗癌癥，更快、更高效的療法給癌癥患者帶來了治愈的曙光。
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