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研究人员开发了微型光纤治疗设备,更有效的癌症免疫治疗
【字体: 大 中 小 】 时间:2021年11月10日 来源:Nature Communications
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Tong和Jia用目前的免疫治疗方法解决了这个问题,他们致力于一个项目,开发一种微型光纤治疗设备,可以提供癌症免疫治疗抗体,同时测量肿瘤阻抗,以监测治疗效果。
癌症免疫疗法是癌症治疗中最重要和最有前途的疗法之一,目前已被肿瘤学家用于治疗多种癌症患者,包括乳腺癌、宫颈癌、结肠癌、胃癌和皮肤癌。
“然而,要想获得不太大的成功,还有一个障碍,”化学工程系助理教授荣彤说:“目前的药物输送策略中,没有一种能够在几周内持续调整药物剂量,以降低全身毒性或增加治疗反应。”
童教授于2015年来到弗吉尼亚理工大学,同年贾晓婷助理教授加入布拉德利电子与计算机工程系。当两人见面时,他们开始讨论各自的研究——他在药物传递和癌症免疫治疗方面的经验,而她在光纤传感神经疾病方面的经验。
佟和贾决定将他们的努力结合起来帮助对抗癌症,他们通过一个项目来解决现有免疫治疗方法的问题,开发一种微型光纤治疗设备,可以提供癌症免疫治疗抗体,同时测量肿瘤阻抗来监测治疗效果。
他们最初的团队包括他们的第一批研究生,化学工程博士生Chin艾林(预计今年秋天毕业)和姜山(2021年5月获得电气工程博士学位,目前在斯坦福大学做博士后研究员)。随后,由Tong指导的化学工程博士生Jang Eungyo和Niu Liqian;免疫学专家、生物科学教授李利武加入了研究人员的行列。
通过使用电极嵌入的光纤,它具有持续数周的局部传递和测量能力,并结合局部免疫检查点封锁抗体传递和光动力疗法,研究人员已经能够在多种肿瘤模型中诱发持续的抗肿瘤免疫,使肿瘤完全缩小。为了测试治愈的老鼠是否有对肿瘤的“免疫记忆”,研究人员向治愈的老鼠注射肿瘤细胞,他们发现治愈的老鼠没有肿瘤再次生长。
“我们可以通过我们的微型纤维向肿瘤注入抗体,激活肿瘤细胞周围的T细胞,并通过招募更多的T细胞到肿瘤床,进一步引发抗肿瘤免疫,”贾说。“这将最终产生强大而持久的抗肿瘤免疫,因为我们看到在肿瘤和淋巴结中积累的记忆T细胞。”
Tong说,这个团队的治疗方法,从局部到全身,与传统的只使用全身的治疗方法有很大的不同。它还能在到达肿瘤之前避免产生毒性的抗体。
Tong说,研究发现,使用这种新设备测量肿瘤电信号(肿瘤阻抗)是快速的,可以实时监测肿瘤的生长,这与传统的基于造影剂的肿瘤成像疗法有很大的不同。
“当肿瘤生长时,阻抗读数相应增加;当肿瘤因抗体治疗而变小时,我们也发现肿瘤变小了。”
《自然通讯》是一本开放获取的多学科期刊,致力于发表生物、健康、物理、化学和地球科学各领域的高质量研究。该杂志发表的论文旨在代表各领域专家的重要进展。
“贾和我开始这项研究时,都是弗吉尼亚理工大学年轻热情的教师,他们对结果充满希望,但并不确定。”“我们非常高兴我们的合作为癌症免疫治疗患者取得更好的结果所做出的贡献,我们鼓励工程学院的其他年轻教授联合起来,可能在生物医学工程领域打开新的可能性。”