与传统的细胞治疗方法相比，小鼠的肿瘤显着缩小。借助一种可以 3D 打印的新型微流体装置，该团队繁殖、分类并收获了数亿个细胞，比目前的方法多回收了 400% 的吞噬肿瘤的细胞。
西北大学的科学家们开发了一种新方法，可以利用肿瘤中的免疫细胞快速有效地对抗癌症。
他们的研究结果将于 1 月 27 日发表在《自然生物医学工程》杂志上，与传统的细胞治疗方法相比，小鼠的肿瘤显着缩小。借助一种可以 3D 打印的新型微流体装置，该团队繁殖、分类并收获了数亿个细胞，比目前的方法多回收了 400% 的吞噬肿瘤的细胞。
大多数癌症治疗涉及有毒化学物质和外来物质，它们会引起有害的副作用并削弱人体的免疫反应。使用自己身体的组织可以消除副作用和排斥风险，再生医学和癌症治疗中的许多疾病疗法已在临床上获得关注，但有时偏离目标。
“人们已经在晚期黑色素瘤的临床中通过使用从肿瘤组织中提取的自身免疫细胞进行治疗，”转化生物技术的先驱、该论文的通讯作者 Shana O. Kelley 说。“问题是，由于细胞的采集方式，它只对极少数患者有效。”
Kelley是西北大学温伯格文理学院和麦考密克工程学院的 Neena B. Shwartz 化学和生物医学工程教授，也是西北大学范伯格医学院的生物化学和分子遗传学教授。
感兴趣的细胞，称为肿瘤浸润淋巴细胞 (TIL)，是一种天然免疫细胞，它们通过与细胞进行肉搏战的形式侵入肿瘤组织，看起来就像有人在杂草上使用杀虫剂。但是，在这种情况下，以前的研究人员一直在用半过期的化学品罐攻击杂草。
当今诊所使用的细胞疗法就是这种情况，其中“耗尽”和“新生”细胞的混合物用于治疗肿瘤。从组织中提取细胞后，细胞在远离患者的实验室中生长。当它们繁殖并准备好放回体内时，许多细胞已经筋疲力尽，无法战斗，因为它们在肿瘤中的时间太长了。
集结最优秀的战士
使用一种称为浸润细胞微流体亲和力靶向 (MATIC) 的新技术，研究人员可以通过纳米技术支持的细胞分选技术确定哪些细胞最活跃。在论文中，科学家们使用 MATIC 找到了作者所谓的“金发姑娘群体”细胞，从而为他们正在观察的小鼠群体产生了显着的结果。与更传统的 TIL 恢复方法相比，小鼠的肿瘤显着缩小 - 并且在一些小鼠中完全消失 - 大大提高了存活率。
“我们没有给小鼠这种具有不同表型的细胞混合物，而是给它们一种可以真正帮助它们的细胞表型，”凯利说。“当你真正进入 T 细胞反应的最佳位置时，你会看到更强的效力和更高的反应率。”
可复制、可访问的技术
由于她团队的技术体积小且易于复制，Kelley 表示将 3D 打印设备带入医院环境而不是将其限制在实验室中是可行的。让细胞疗法更接近患者将大大降低研发成本，并最终将治疗提供给更多人。
Kelley 于 8 月从多伦多大学加入西北大学，并继续研究她的平台如何推进癌症治疗。现在，她正在使用该设备在血液样本中搜索相同类型的 TIL，这将消除在这种治疗形式之前进行手术切除一小块肿瘤的需要。
Kelley 成立了一家小公司，将她的设备商业化，并计划与西北大学的行业合作伙伴和合作者合作，继续扩大该工具的用例。
该平台本身已用于各种应用程序，主要用于分析和测量体内稀有细胞。
“当我们着手开发一项新技术时，我们通常会得到一把锤子，然后需要去找钉子，”凯利说。“我们被介绍到细胞疗法的问题，很明显这是一个完美的契合。”
该研究的第一作者，博士。学生 Daniel Wang 也将作为博士后从多伦多大学加入西北大学，并计划在芝加哥校区的 Kelley 小组实验室继续开发新的细胞治疗解决方案。
Kelley 还是国际纳米技术研究所(IIN)、生命过程化学研究所、辛普森奎雷生物纳米技术研究所和西北大学罗伯特·H·卢里综合癌症中心的成员。
这篇题为“通过定量免疫磁性细胞分选有效恢复有效的肿瘤浸润淋巴细胞”的论文由加拿大卫生研究院（授权号 FDN-148415）和协作健康研究项目计划资助。该研究是多伦多大学医学设计计划的一部分，该计划获得加拿大第一研究卓越基金的资助。