一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)成功開發(fā)出了基于超聲系統(tǒng)的遠(yuǎn)程免疫治療系統(tǒng)，可以非侵入性地遠(yuǎn)程控制活的免疫T細(xì)胞的基因表達(dá)情況，從而識別并殺傷癌細(xì)胞。

研究人員認(rèn)為，對于在動(dòng)物和人體中的臨床轉(zhuǎn)化而言，非侵入性地遠(yuǎn)程操縱細(xì)胞至關(guān)重要。

該團(tuán)隊(duì)使用力學(xué)遺傳學(xué)開發(fā)出了一種新方法用于遠(yuǎn)程控制基因表達(dá)和細(xì)胞活化，力學(xué)遺傳學(xué)是一個(gè)新的科學(xué)領(lǐng)域，聚焦于細(xì)胞和組織中的機(jī)械力及其變化如何影響基因表達(dá)。研究人員使用超聲擾亂T細(xì)胞，然后將這些力學(xué)信號轉(zhuǎn)化為細(xì)胞的基因控制。

在這項(xiàng)研究中，研究人員展示了他們遠(yuǎn)程控制的力學(xué)遺傳學(xué)系統(tǒng)如何用于修飾出可以靶向并殺傷癌細(xì)胞的表達(dá)嵌合抗原抗體（CAR）的T細(xì)胞。這種工程化的CAR-T細(xì)胞具有力學(xué)傳感器及基因轉(zhuǎn)換元件，可以通過超聲放大氣泡進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。

“CAR-T細(xì)胞治療已經(jīng)成為了治療癌癥的顛覆性手段，”加州大學(xué)圣地亞哥分校（UCSD）的生物工程學(xué)教授Peter Yingxiao Wang說道。“但是目前仍然存在著巨大的挑戰(zhàn)。例如CAR-T細(xì)胞非特異性靶向非腫瘤組織可能會(huì)帶來致命副作用。這項(xiàng)工作最終可能幫助開發(fā)出精準(zhǔn)有效的對抗實(shí)體瘤的CAR-T細(xì)胞療法，同時(shí)顯著降低正常組織的毒性。”

該研究團(tuán)隊(duì)與南加州大學(xué)Kirk Shung教授、紀(jì)念斯隆凱特琳癌癥中心的Michel Sadelain合作完成，相關(guān)研究成果于近日發(fā)表在PNAS上，UCSD的博士生Yijia Pan是該文第一作者。

研究人員發(fā)現(xiàn)與鏈霉親和素結(jié)合在一起的微泡可以結(jié)合在細(xì)胞表面，這些細(xì)胞表達(dá)力學(xué)敏感的Piezo1離子通道。一旦超聲作用，微泡就會(huì)震蕩并刺激Piezo1離子通道，使得鈣離子進(jìn)入細(xì)胞。這就會(huì)觸發(fā)下游信號，包括鈣調(diào)磷酸酶激活、NFAT去磷酸化并轉(zhuǎn)移至細(xì)胞核內(nèi)，這些NFAT會(huì)結(jié)合基因轉(zhuǎn)換元件的上游響應(yīng)元件以啟動(dòng)CAR基因表達(dá)，從而識別并殺傷靶向的癌細(xì)胞。

（生物谷Bioon.com)