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计算模型揭示了CAR-T机理

导读 癌症仍然是美国第二大死亡原因。美国国家癌症研究所称,今年估计将诊断出170万新病例,预计将有近61万人死于该疾病。幸运的是,最近的几种...

癌症仍然是美国第二大死亡原因。美国国家癌症研究所称,今年估计将诊断出170万新病例,预计将有近61万人死于该疾病。

幸运的是,最近的几种癌症治疗方法显示出可观的前景。其中包括嵌合抗原受体(CAR)T细胞疗法,美国临床肿瘤学会最近将其命名为“ 2018年度进展”。南加州大学维特比工程学院的三名研究人员-斯泰西·芬利(Stacey Finley)助理教授,王品教授和尼克·格雷厄姆(Nick Graham)助理教授-刚刚在《生物物理杂志》上发表了一篇论文,阐明了这种新疗法的工作原理,这些信息有一天会带来更好的结果癌症疗法副作用少。

化学工程和材料科学助理教授格雷厄姆说:“我们正在努力探索分子机理。”“通过了解CAR T细胞的工作原理,我们可以尝试设计更好的细胞。”

当免疫系统正常运转时,免疫细胞就会在体内移动,寻找不属于自己的病原体并将其杀死。但是,癌细胞可以掩盖自己,从而使T细胞等优质细胞更难杀死它们。

通过CAR T细胞疗法,可以去除一个人的T细胞,对它们进行蛋白质基因改造,然后再注入患者体内。所得的CAR T细胞在对抗癌细胞方面表现得更好。这是因为这些修饰的CAR T细胞具有可与癌细胞结合的工程蛋白受体CAR。发生这种情况时,来自CAR的信号会告诉T细胞通过分泌化学穿孔素和颗粒酶开始破坏癌症。

CAR T细胞疗法

今年早些时候,美国食品药品监督管理局批准了首个CAR T细胞疗法,用于治疗一些患有晚期白血病和某种形式的淋巴瘤的人,这两种人都是血液癌。早期结果显示了巨大的希望。但是,到目前为止,在早期测试中,CAR-T细胞疗法被证明对乳腺癌,肺癌,前列腺癌和其他实体瘤癌症的疗效要差得多。另外,一些接受CAR T细胞疗法的人也有明显的副作用。甚至有一些人死亡。

USC研究人员三人希望,他们的工作将揭示CAR激活抗癌细胞的复杂过程,从而极大地改善CAR T细胞疗法。具体来说,他们正在研究一种称为磷酸化的过程,这是一种化学反应,当CAR受体撞击癌细胞并将信号发送到T细胞以攻击坏细胞时发生。

戈登·马歇尔(Gordon S. Marshall)芬利说:“我认为最令人兴奋的是,我们确实在该领域增加了对CAR上哪些位点被磷酸化,发生的速度以及每个位点的磷酸化程度的了解。”生物医学工程,化学工程,材料科学和生物科学的早期职业主席和助理教授。

通过他们的研究,Finley,Wang和Graham知道了CAR的六个位点何时以及多少发生了磷酸化,用不完全的类比,可以用Graham的话将其想象为“对接枢纽”。

另外,他们发现不存在“网守”,这意味着没有一个CAR位点必须在其他CAR位点之前被磷酸化。直到现在,学者们对磷酸化过程还只有一个大致的了解,这使得生物工程化CAR T细胞很难成功地对抗复杂的乳腺癌,肺癌和其他实体瘤癌症。

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