免疫細胞を制御して癌を殺す方法
遠隔操作で非侵襲的に操作できる癌を殺すT細胞を設計することにより、研究者はCART細胞療法として知られるすでに有望なタイプの免疫療法に潜在的に強力な機能を追加しました。
カリフォルニア大学サンディエゴ校（UCSD）が主導するこの研究に関するレポートは、 国立科学アカデミーの議事録.
がんと闘うための比較的新しいアプローチである免疫療法は、患者自身の免疫システムを操作および強化して、腫瘍を排除します。
急速に出現している免疫療法の1つのタイプは、キメラ抗原受容体T細胞（CAR T細胞）療法です。
CAR T細胞療法では、T細胞と呼ばれる免疫細胞が人から採取され、実験室で遺伝子組み換えされて、癌細胞をより効果的に認識して殺すことができます。次に、操作された細胞が増殖し、人に戻されます。
癌細胞を殺すように設計されています
T細胞の遺伝子組み換え部分はキメラ抗原受容体（CAR）です。これには、腫瘍関連抗原として知られる腫瘍細胞の固有の特徴を認識できるものや、T細胞を活性化して標的を殺すものなど、さまざまな合成要素が含まれています。
新世代のCART細胞療法が開発されるにつれて、CARはますます洗練され、改変されたT細胞の抗腫瘍力と持続性を高めるものを含むより多くの機能を獲得しました。
最近、2つのCAR T細胞療法が米国で承認されました。1つは小児の急性リンパ芽球性白血病の治療用で、もう1つは成人の進行リンパ腫の治療用です。
しかし、現在、このタイプの免疫療法を、乳房や結腸などの固形腫瘍を伴う癌の治療に効果的に使用できるかどうかについて懸念があります。
1つの懸念は、操作されたT細胞を、固形腫瘍内の微小環境が免疫応答に対して持つ耐性を克服するのに十分強力にすることができるかどうかです。
医学オンコロジストであり、CAR T細胞療法の初期のパイオニアであるレニエ・J・ブレンチェンスは、必要なのは「スーパーT細胞」であると述べています。
彼とニューヨーク州ニューヨーク市のメモリアルスローンケタリングがんセンターの彼のチームは、彼らが「装甲CART細胞」と呼ぶ微小環境抵抗問題の解決に取り組んでいます。
T細胞に追加された機械的特徴
治療開発者に課題をもたらすもう1つの懸念は、「非悪性組織に対するCAR T細胞の非特異的標的化は生命を脅かす可能性がある」ということです、とUCSDの生物工学教授で新しい調査。
彼らのジャーナルレポートでは、教授。Wangと残りの研究チームは、CART細胞療法に新しい機能を追加した方法について説明します。この機能ではT細胞がモジュールを運び、遠隔制御された非侵襲的超音波によって遺伝子と細胞の変化を生み出すことができます。
彼らは、新しい機能により、CAR T細胞療法が癌との闘いにおいてより強力になり、有害な副作用を引き起こす可能性が低くなる可能性があると考えています。
彼らは、特に新しい実験的治療法を動物や人間に変換する場合、このように機能するツールが「決定的に必要」であると述べています。
新しいアプローチは、機械発生学の例です。これは、細胞レベルで機械的特性を操作して遺伝子発現と細胞機能を変更する新しい分野です。
「前例のない精度と効率」
チームは、超音波にさらされると振動するマイクロバブルを搭載したメカノセンサーを搭載するように、T細胞上のCARを設計しました。
マイクロバブルは、ピエゾ型機械感受性イオンチャネルコンポーネント1（PIEZO1）と呼ばれる遺伝子によってコードされるタンパク質を活性化します。 PIEZO1タンパク質は、「機械的な力を生物学的信号にリンクする機械的に活性化されたイオンチャネル」です。
活性化されると、PIEZO1チャネルはカルシウムイオンがT細胞に入るのを可能にします。この作用は、T細胞が癌細胞を認識して殺すのを助ける遺伝子をオンにする分子反応のカスケードを引き起こします。
「この研究は、腫瘍外の毒性を最小限に抑えながら、最終的には固形腫瘍に対するCART細胞免疫療法において前例のない精度と効率をもたらす可能性があります」とWang教授は述べています。
「CART細胞療法は、癌治療のパラダイムシフト治療アプローチになりつつあります。」
Peter YingxiaoWang教授
