团队收成抗癌液从自然杀伤细胞

新兴疗法的承诺基础上部署身体的“自然杀手”免疫细胞对抗癌症,密歇根大学的研究人员Rogel癌症中心和密歇根大学工程学院已经更进一步。

他们已经开发出了被认为是第一个系统的方式捕捉自然杀伤细胞,让他们释放抗癌包液。这些纳米液数千倍小于自然杀伤细胞——简称NK细胞,从而能更好地渗透癌症细胞的防御。

概念验证研究五个非小细胞肺癌患者的血样表明,这种方法能够捕捉自然杀伤细胞在微流控芯片,使用它们来“农场”NK液。

多学科团队,其中包括密歇根大学工程师和肿瘤学家,进一步证明了液能有效地杀死循环肿瘤细胞在细胞培养中,根据研究结果发表在先进的科学。

“液囊小蛋白质和其他分子自然释放的几乎所有类型的细胞在体内,“Yoon-Tae Kang说,博士,研究员在化学工程和研究的联合作者。“在这种情况下,我们想扩大我们的理解NK液并试图利用他们的抗癌潜力。”

NK细胞相比,NK液更稳定,更容易修改对于治疗的目的,他说。系统还可能帮助诊断和监测癌症研究笔记。

利用NK细胞的力量长期以来研究人员提出了一个诱人的可能性。与T细胞,NK细胞没有被invader-specific影射抗原以击退入侵者。

“NK细胞疗法的一个主要瓶颈,然而,是NK细胞注入到患者后,他们不善于渗透到肿瘤微环境,”说,该研究Zeqi妞妞,化学工程的博士生。“NK细胞衍生液包含相同的抗癌分子但是他们太多,小得多,能够更好地渗透到肿瘤。”

这项技术

而少量的先前的研究检查了NK液”杀死癌细胞的能力,没有一个系统的方法来捕捉patient-derived NK细胞和使用它们来生成NK液,增加了文章的第二研究作者,Sunitha Nagrath,博士,副教授,密歇根大学的化学工程和Rogel癌症中心的成员。

“液的优点是,它们是有机的,源自你的身体,”她说。“我们没有制造。美丽的方法是能够捕获NK细胞在微流控芯片,孵化他们的芯片很短的一段时间,然后收集液所释放的细胞。否则,试图隔离液直接从血液就像寻找小石子的房间里装满了东西。”

NK外来体收获系统结合了三种技术。首先,研究人员抓住了NK细胞在氧化石墨烯微流控芯片开发的密歇根大学。细胞培养,促使他们释放液。微型磁珠捕获液,称为ExoBeads,涂以exosome-specific抗体;珠子是删除从芯片和NK液分开它们使用不同的过程。同时,小组使用一种液体活检系统称为迷宫,也是发达在密歇根大学,从病人血液样本分离循环肿瘤细胞NK细胞和液之间的相关性,评价和循环肿瘤细胞。

这些早期研究成果检验样品从五个肺癌患者和两个健康对照。

“我们发现更多的NK细胞出现在示例中,循环肿瘤细胞有越少,“妞妞说。“我们还发现,肿瘤细胞在样本越多,越NK液在场——这是一个线索,癌症是刺激NK细胞的存在产生抗癌液。”

额外的实验表明,NK液来自患者样本确实能够杀死循环肿瘤细胞在细胞培养。

循环肿瘤细胞是已经脱离原发肿瘤,通过血液开始旅行。这些种子可以新的癌症身体其它部位的过程称为转移。

“当我们开始这项研究,我们不确定如果我们能够生成和使用芯片和ExoBeads收获NK液囊,“Nagrath说。“或者我们可以有效地收集足够的潜在的治疗用途。NK细胞捕获过程,分离的NK液珠的过程,创建一个分析评价液的杀死癌细胞的能力——有很多组件,必须优化这种方法是成功的,而且每一个展示自己的挑战。”

液也有可能进一步改造和优化更有力和有效的对抗癌症细胞,研究人员指出。

下一个步骤

额外的验证和工作将需要开发技术对未来潜在的临床使用,Kang表示。

患者样本的数量包括在这项研究是有限的紧急状态COVID-19大流行,导致临时实验室闭包在密歇根大学校园。研究人员计划继续使用更多的患者样本。他们也与合作者合作,测试液对体内肿瘤的疗效,在癌症的小鼠模型。

额外的工作被做使用的技术来捕捉免疫细胞从血液向医生提供额外的信息关于病人的癌症。这将是不同于大多数液体活检技术,专注于捕捉和评估循环肿瘤细胞。

研究人员也强调了中心的医生和工程师之间的合作研究向前移动。

“免疫治疗方法,目标免疫检查点已经彻底改变了一些癌症癌症治疗。然而,只有少数的病人表现出持久的临床和治疗中获益,“说文章的第二作者Nithya Ramnath,面交,肿瘤学家和密西根州医学内科医学教授。“初步研究与NK细胞本身或结合免疫抑制剂检查站,然而,表明适度的结果。NK-derived液,另一方面,能够更有效地的家变成肿瘤。当前论文代表了技术进步的能力不仅收获NK细胞,而且NK导出液可以帮助未来的免疫治疗方法。”

参考:康y - T,妞妞Z, Hadlock T, et al。芯片上的生物起源的循环NK细胞衍生液在非小细胞肺癌展品antitumoral活动。放置Sci。2021年。doi:https://doi.org/10.1002/advs.202003747

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