谢邀,最近听了一个关于CAR-T的讲座,里面讲到了关于材料科学在CAR-T技术中的关键之处。材料科学作为基础科学之一,很多技术突破直接决定着其他领域的可行性、而存在于材料科学中的瓶颈也往往是许多技术无法实现的根本原因。而CAR-T技术中,T细胞编辑对于材料科学的需求,就是一个典型实例。
如今,“癌症慢病化”已然成为热搜名词,与之最相关的CAR-T技术也荣升为热词之一。这是现代医学的巨大进步----“癌症”不再等于死亡,而是出现了多种有效治疗方式。在“个性化”被广泛推崇的今天,对癌症的治疗也出现了诸多“个性化”疗法。其中,处在研究前沿、最被看好的技术莫过于CAR-T。
简而言之,CAR-T就是对人自身的免疫细胞----T淋巴细胞kaiyun登录入口 kaiyum平台进行改造,让改造后的T细胞能够特异性的识别癌细胞,并进一步定点清除。比起传统的手术、放疗和化疗治法,CAR-T疗法精准针对癌细胞表面特异受体,从而避开对正常细胞的结合。这样一来,CAR-T疗法对于正常细胞的破坏也就大大降低、所以各种副作用会显著变少。
此外,被改造的T细胞可以随血液循环扩散到全身,并在一定程度上能够进入到组织器官中发挥功能。这也就改善了传统手术疗法中存在的“切不干净”、无法根除的缺陷。而这种可以自由通行于全身的特征,使CAR-T对于已经转移的癌细胞也同样有效果。
近年来,随着临床试验的推进,CAR-T细胞疗法在一些难治性的白血病和淋巴瘤患者中取得了显著的疗效,甚至在一些病例中实现了完全治愈。这些成功案例引起了广泛关注,也加速了CAR-T细胞疗法的发展进程。比如Kymriah是美国食品药品监督管理局批准上市的CAR-T细胞疗法,用于治疗儿童和年轻成人的急性淋巴细胞白血病(ALL)。
在CAR-T的实际操作中,存在多个复杂步骤,包括T细胞的获取、激活、编辑、扩增、转移回到人体内发生免疫清除作用。材料科学在其中的最重要应用,就是T细胞的编辑过程。
具体而言,T细胞的编辑涉及到将编码特定受体的DNA引入到T细胞内。引入DNA的过程存在诸多难点:比如如何保证DNA的稳定性,如何使DNA高效被转入到T细胞中,如何降低DNA转入中存在的非特异毒性。
目前常见的引入DNA的方法就是纳米颗粒法(nanoparticle),包括多聚体形式的纳米颗粒以及脂质体形式的纳米颗粒。材料科学上对于多聚体形式的纳米颗粒的形成已有广泛筛选,包括多聚体的聚合形式(单体、循环体、梯度变化聚合),聚合物的形状(线性、分支、星型)都有创新。不同的聚合形式、形状以及聚合体的大小、电荷情况、水溶性特征,在不同的情况下,对于多聚体纳米颗粒的形成和稳定性分别具有不同的优缺点。
材料科学研究在脂质体纳米颗粒的形成上也同样做了很多摸索和优化。最常见的实验就是向脂质体中添加不同的kaiyun登录入口 kaiyum平台脂分子,以使脂质体颗粒有不同的亲水性、极性、电荷分布、稳定性等。通过构建不同性质的脂质体纳米颗粒,对于表达不同的受体、清除不同类型的癌症细胞有着不同的效率和特异性。
T细胞的编辑,直接决定着CAR-T最基本的成功性。实现稳定表达的CAR-T细胞,不仅要求引入的DNA的质量、数量、完整度都十分精准,也需要引入过程中保证细胞的健康、完整,且在更长期生理条件下的稳定性和活性。材料科学对于引入不同受体分子的DNA、表达足量、适量的受体来针对癌细胞,以及保证CAR-T细胞能够安全、完整的进入到人体内,都有重要作用。
相信在短时间内,会有更多特征的脂质分子、多聚体开云官方 kaiyun官方网可以被生产研发出来,用于增加CAR-T细胞的持久性何降低操作成本、在固体肿瘤中增加治疗效果等等。随着技术和临床经验的进一步积累,相信CAR-T细胞疗法将会为癌症患者提供更有效和安全的治疗选项。