凍干是市面上一種常見的保存新鮮蔬果的方式,通過先低溫后真空的處理方法將蔬果內的水分由冰直接升華成水蒸氣,從而實現脫水保鮮的效果。那么人們是否也可以凍干一些機體組織,保持其內部的有效成分和結構,作為一種活性材料充分發揮其自身的特性,并用于生物醫藥領域呢?
日前,浙江大學藥學院、浙江大學金華研究院顧臻教授、李洪軍研究員團隊聯合浙江大學醫學院附屬第一醫院趙鵬主任醫師、陳棟主任醫師團隊,在國際上首次提出利用冷凍干燥的淋巴結組織提升抗腫瘤藥物的療效。這項成果于 3 月 6 日,發表于國際知名期刊《自然 · 材料》上。
就地取材,一舉兩得
近年來,細胞藥物用作腫瘤靶向治療方興未艾。比如,通過給免疫 T 細胞加裝 " 探頭 ",合成能夠精準識別并定點清除腫瘤細胞的嵌合抗原受體 T 細胞(又稱 CAR T 細胞),在臨床上已被用于血液瘤的治療,取得顯著療效。然而 CAR T 細胞如何在實體腫瘤部位持久且高效地發揮作用,一直是個老大難問題。
" 我們就在思考,能否用體內的一些肌體組織來裝載 CAR T 細胞呢?" 顧臻介紹,我們想到了腫瘤手術中經常需要進行清掃的淋巴結,這樣就地取材,還能避免由于外源載體帶來的排異問題。而這些切除的淋巴結本身也是人體內非常重要的免疫器官,好比是免疫系統中的 " 兵工廠 ",天然就是一個適合 T 細胞生存、訓練、擴增的場所。" 兩者的優勢是否可以進一步疊加,既讓淋巴結保護 CAR T 細胞,又能促進細胞的抗腫瘤活性,實現一舉兩得。" 顧臻進一步介紹研究思路。
凍干 " 鎖鮮 ",優勢多效果好
如何讓淋巴結留出更多空間裝載 CAR T 細胞?顧臻團隊創造性地提出對淋巴結組織進行冷凍干燥的想法。凍干過程中,淋巴結中水分被凍成冰后迅速升華,產生更多容納 T 細胞的空腔。凍干后的淋巴結組織具有很強的吸水性,能迅速吸納 CAR T 細胞。
凍干淋巴結的效果如何?科研人員通過對比實驗發現,裝載在凍干淋巴結內的 CAR T 細胞在與腫瘤細胞共培養 3 天后,其中 CAR T 細胞擴增量是人工制備的凝膠載體的 3.5 倍。培養 7 天后,凍干淋巴結的實驗組可以使 T 細胞分化出更多的記憶表型,這都預示了使用凍干淋巴結載體可以讓 CAR T 療法更強效、也更持久。趙鵬表示:" 凍干具有‘鎖鮮’功能,凍干的淋巴結還將豐富的細胞因子、趨化因子與配體等成分保留了下來,這對 CAR T 細胞維持活性和功能有著重要作用。"
為此,浙大科研人員對凍干淋巴結技術充滿期待。未來,僅需幾個小時,就可以完成淋巴結的凍干與細胞藥物的裝載,甚至在一場外科手術的時間內,載藥的凍干淋巴結就可以填埋回腫瘤術后切除的空腔部位,作為一個 CAR T 細胞儲庫,源源不斷地持續釋放藥物,以清除局部殘留的微小腫瘤,抑制手術后的復發。
" 不止于此,凍干組織技術不僅僅能用于改造淋巴結、裝載 CAR T 細胞,也為未來科學研究提供了一種新思路。" 陳棟說,冷凍干燥技術還可以拓展到其他組織與器官,制備性能特殊的生物材料用于生物醫藥領域。
文:劉海波 圖:浙江大學