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IT之家 9 月 11 日消息，在癌癥免疫治療中，體內(nèi)免疫細(xì)胞要對(duì)癌細(xì)胞發(fā)動(dòng)攻擊，需接收到強(qiáng)度足夠和足夠多的信號(hào)。然而，癌細(xì)胞極為狡黠，其表面的天然信號(hào)極為稀少，如何實(shí)現(xiàn)對(duì)癌細(xì)胞的精準(zhǔn)識(shí)別成為一大難題。

據(jù)“中國(guó)科學(xué)院上海分院”微信公眾號(hào)消息，中國(guó)科學(xué)院分子細(xì)胞科學(xué)卓越創(chuàng)新中心韓碩研究團(tuán)隊(duì)，將化學(xué)生物學(xué)研究中的鄰近標(biāo)記技術(shù)應(yīng)用于疾病治療中。該團(tuán)隊(duì)通過(guò)構(gòu)建一種能夠響應(yīng)深紅光或超聲波的工程化納米酶，成功研發(fā)出可精準(zhǔn)識(shí)別癌細(xì)胞的“納米標(biāo)記機(jī)器人”。

該研究提出了一種全新的腫瘤免疫治療策略，核心在于通過(guò)鄰近標(biāo)記技術(shù)在靶細(xì)胞表面原位、高密度地構(gòu)建人工抗原簇。該研究使用一種紅光或超聲波響應(yīng)激活的工程化納米酶（PCN），能夠在腫瘤細(xì)胞表面催化含有人工抗原 FITC 的探針與鄰近蛋白質(zhì)共價(jià)反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)靶抗原的擴(kuò)增（PATCH），從而創(chuàng)造性地解決了免疫治療中抗原密度不足和特異性差的瓶頸問(wèn)題。

在該研究中，研究人員首次將鄰近標(biāo)記技術(shù)應(yīng)用于免疫功能調(diào)控，開(kāi)發(fā)了一種全新的細(xì)胞表面蛋白工程化策略（Proximity Amplification and Tagging of Cytotoxic Haptens, PATCH）。該策略的核心是一種可通過(guò)紅光或超聲響應(yīng)激活的工程化納米酶（PCN）。研究人員首先將這種納米酶靶向遞送至腫瘤細(xì)胞表面，隨后通過(guò)外部的紅光或超聲進(jìn)行精準(zhǔn)、無(wú)創(chuàng)的局部激活。被激活的納米酶會(huì)催化含有人工抗原（FITC）的探針?lè)肿樱蛊渑c納米酶周?chē)鷶?shù)納米范圍內(nèi)的細(xì)胞表面蛋白發(fā)生快速、大量的共價(jià)連接。這一過(guò)程如同在靶細(xì)胞表面“種下”了高密度的人工抗原簇。

▲ 工程化納米酶催化人工抗原 FITC 實(shí)現(xiàn)靶細(xì)胞抗原擴(kuò)增的示意圖

這種原位構(gòu)建的高密度抗原簇成為免疫細(xì)胞的“超級(jí)信標(biāo)”。通過(guò)一種可同時(shí)結(jié)合 FITC 和 T 細(xì)胞表面 CD3 分子的雙特異性 T 細(xì)胞銜接器（BiTE），這些抗原簇能夠高效地招募并聚集 T 細(xì)胞受體（TCR），從而強(qiáng)力激活 T 細(xì)胞，極大地增強(qiáng)了其對(duì)腫瘤細(xì)胞的識(shí)別和殺傷效力。

▲ 實(shí)體瘤動(dòng)物模型中 PATCH 療法的示意圖

據(jù)IT之家了解，該策略在多種實(shí)體瘤動(dòng)物模型和臨床來(lái)源的腫瘤樣本中均取得了突破性的治療效果。研究顯示，PATCH 療法不僅能夠完全清除經(jīng)過(guò)治療的腫瘤，更重要的是，其高效的腫瘤殺傷過(guò)程會(huì)釋放大量腫瘤抗原，進(jìn)一步激發(fā)機(jī)體產(chǎn)生針對(duì)遠(yuǎn)端未治療腫瘤的系統(tǒng)性免疫反應(yīng)（即“遠(yuǎn)端效應(yīng)”），并形成長(zhǎng)效的免疫記憶，從而有效防止腫瘤復(fù)發(fā)。

▲ PATCH 療法激發(fā)系統(tǒng)性免疫的效果圖

該研究首次將鄰近標(biāo)記反應(yīng)從一種分子互作的“檢測(cè)工具”拓展為一種強(qiáng)大的“功能調(diào)控工具”。其核心優(yōu)勢(shì)在于通過(guò)催化擴(kuò)增反應(yīng)解決了天然抗原密度不足的問(wèn)題，并通過(guò)物理手段（光或超聲）的精準(zhǔn)控制保證了治療的高度特異性，極大地拓寬了腫瘤免疫治療的靶點(diǎn)選擇范圍。這項(xiàng)工作為開(kāi)發(fā)精準(zhǔn)、高效、低毒的下一代免疫療法提供了全新的思路和平臺(tái)。

▲ PATCH 技術(shù)作用原理示意圖

國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然》于 9 月 10 日在線發(fā)表了相關(guān)研究論文。