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賓夕法尼亞州立大學(xué)王勇團(tuán)隊(duì)在細(xì)胞表面原位制備出“多價(jià)抗體仿生分子”,顯著提高免疫細(xì)胞對(duì)靶標(biāo)腫瘤細(xì)胞的識(shí)別和殺傷
2020-05-28  來(lái)源:高分子科技

  免疫細(xì)胞療法為癌癥治療帶來(lái)了新的希望。自然殺傷細(xì)胞(NK),T細(xì)胞,巨噬細(xì)胞在內(nèi)的多種免疫細(xì)胞作為一種“活的”治療試劑已經(jīng)應(yīng)用于癌癥治療的研究,在一系列臨床試驗(yàn)中顯示出不可估量的潛力。但是,免疫細(xì)胞在癌癥治療中應(yīng)用的首要前提是他們能夠高效地識(shí)別腫瘤細(xì)胞。這不僅確保免疫細(xì)胞結(jié)合腫瘤細(xì)胞提高治療功效,而且還將減少免疫細(xì)胞的使用劑量,進(jìn)而減少潛在的副作用和制造成本。


圖1 “多價(jià)抗體仿生分子”的結(jié)構(gòu)和工作原理示意圖。綠色細(xì)胞:NK細(xì)胞,紅色細(xì)胞:K562腫瘤細(xì)胞,藍(lán)色細(xì)胞:正常細(xì)胞。


  賓夕法尼亞州立大學(xué)的王勇團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期致力于研究細(xì)胞表面功能化修飾,以提高細(xì)胞對(duì)微環(huán)境的識(shí)別。該團(tuán)隊(duì)已經(jīng)發(fā)展了一種在哺乳細(xì)胞表面“多價(jià)展示生物分子”的方法,使免疫細(xì)胞對(duì)微環(huán)境的識(shí)別能力提高了至少一個(gè)數(shù)量級(jí)(Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 6800)。近期,該團(tuán)隊(duì)利用這種方法在NK細(xì)胞表面原位制備出“多價(jià)抗體仿生分子”,顯著提高了NK細(xì)胞對(duì)靶標(biāo)腫瘤細(xì)胞的識(shí)別和殺傷(Angew. Chem. Int. Ed. 2020, DOI:doi.org/10.1002/anie.202004206)。他們?cè)诩?xì)胞表面修飾引發(fā)劑,利用DNA聚合反應(yīng)生長(zhǎng)出由DNA組成的高分子聚合物,該聚合物具有多個(gè)側(cè)鏈,每個(gè)側(cè)鏈都含有一個(gè)核酸適配體,從而使得高分子聚合物具有多個(gè)識(shí)別單元,模擬了IgM的多聚體結(jié)構(gòu)和多價(jià)結(jié)合能力;此外,這種“多價(jià)抗體模擬物”可以從細(xì)胞表面伸展出來(lái),保證了識(shí)別單元的功能不會(huì)受到周圍空間位阻的影響。研究表明,“多價(jià)抗體仿生分子” 顯著增強(qiáng)了NK細(xì)胞對(duì)靶標(biāo)腫瘤細(xì)胞K562的識(shí)別和殺傷,尤其是在NK/K562比例低的情況下,識(shí)別和殺傷效率更為顯著。 


圖2不同NK/K562比例下,“多價(jià)抗體仿生分子”修飾的NK細(xì)胞對(duì)靶標(biāo)腫瘤細(xì)胞K562的識(shí)別和殺傷效率。Native:天然NK細(xì)胞,MAM:“單價(jià)抗體模擬物”修飾的NK細(xì)胞,PAM:“多價(jià)抗體仿生分子”修飾的NK細(xì)胞。


  相對(duì)于基因工程改造免疫細(xì)胞的復(fù)雜制備程序以及可能帶來(lái)的安全隱患,這項(xiàng)全新的技術(shù)可以在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)完成免疫細(xì)胞的功能化,使得制備工藝和制造成本顯著降低,并且不會(huì)在基因水平上改造細(xì)胞,避免了潛在的風(fēng)險(xiǎn)。值得注意的是,雖然該項(xiàng)研究使用了NK細(xì)胞和K562腫瘤細(xì)胞作為研究模型,“多價(jià)抗體仿生分子”的修飾并不受限制于于細(xì)胞類型,可適用于功能化任何免疫細(xì)胞或其它治療細(xì)胞。而且,通過(guò)更改核酸適配體或其它配體可以制備出針對(duì)不同腫瘤類型的“多價(jià)抗體仿生分子”,用于癌癥免疫療法,代表了一類全新的細(xì)胞免疫治療平臺(tái)。


  原文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202004206

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