智能分子引发白细胞变成更好的肿瘤机器

一个研究小组已经设计智能蛋白质分子可以重组白细胞忽略自卫信号机制,癌细胞在体内使用的生存和传播。研究人员说的进步可能导致一种新的方法再造免疫细胞对抗癌症和传染病。团队成功测试了这种方法在活细胞培养系统。

领导的工作是生物工程教授彼得Yingxiao小王和钱煦教授维克多Nizet和王向东徐教授合作,在加州大学圣地亚哥分校的研究人员一起伊利诺伊大学香槟分校。本月团队发表了他们的工作自然通讯。

聪明的蛋白质,称为“iSNAPS”(集成传感和激活蛋白),旨在检测精确的分子信号活细胞作为回应,行动使这些信号细胞抵抗疾病或执行其他有益的功能。这项研究首次证明两个传感和激活功能可以结合成一个单一的分子,王说。

研究人员他们iSNAPS插入一种白细胞巨噬细胞和证明他们大大增强巨噬细胞的吞噬能力和摧毁癌细胞快速分裂。

巨噬细胞是白细胞免疫系统中发挥重要作用。的一部分,他们的任务是清除外来微粒等有害生物病原体和肿瘤细胞消化它们。当巨噬细胞与肿瘤细胞或其他外来入侵者,对巨噬细胞表面蛋白称为Fcγ受体发出“吃我”的信号,提示巨噬细胞吞噬并摧毁入侵者。

然而,癌细胞有特殊保护机制,有助于他们的致命疾病的潜力。他们有一个叫做CD47的表面蛋白,与巨噬细胞相互作用的sirpα表面蛋白发出一个否定“别吃我”的信号。

的秘密让iSNAP技术工作涉及重新配置癌症细胞和免疫系统之间的战场。iSNAPS基本上重建巨噬细胞覆盖这个“不要吃我”的信号和解释它作为一个“吃我”的信号。iSNAPs有传感组件检测的关键分子事件,发生在一个巨噬细胞表面sirpα蛋白质与CD47癌细胞。作为回应,iSNAPS有立即激活组件,转换产生一个绿色/黄色光信号,给研究人员通过显微镜分子活动的可视化方法。激活组件也触发释放一种酶,这种酶启动一连串的事件,使巨噬细胞吞噬癌细胞。“值得注意的是,这个响应时间非常迅速,我们相信它发生几秒至几分钟”王说。

在他们的实验中,研究人员混合他们的工程巨噬细胞与癌细胞在培养皿中通过显微镜观察到的活动。巨噬细胞能吞噬的大多数癌细胞进行测试。作为对照实验中,研究人员利用巨噬细胞含有禁用iSNAPS,传感功能但没有激活功能。他们观察到这些巨噬细胞可以绑定和检测的存在吗癌症细胞但不吃它们。

王指出,iSNAPS设计原则上可以修改为其他用途,如再造免疫细胞杀死细菌。他们也可以应用于其他免疫细胞类型T细胞等多管齐下癌症治疗。前进,团队正计划测试iSNAPS老鼠看到如何执行在活的有机体内。研究人员还感兴趣学习iSNAPS是否可以用来增强其他本机病态细胞功能正确的各种疾病。