科学家们的新癌症战斗方法中的农场自然杀伤细胞
建立新兴疗法的承诺部署身体的自然杀手免疫细胞，以密歇根大学罗格尔癌中心和U-M工程学院的研究人员进一步走了一步。
他们已经开发了被认为是第一个系统捕获的方法自然杀手细胞让他们释放癌症- 克林叫出exosomes的包。这些纳米级外来体比自然杀手小千倍细胞- 对于短的，NK细胞，因此能够更好地渗透癌细胞的防御。
来自五名非 - 血液样本的概念验证研究小细胞肺癌证明该方法能够在微流体芯片上捕获自然杀伤细胞，并使用它们“农场”NK外来体。
这个多学科团队，包括密歇根大学的工程师和肿瘤学家，进一步证明了外泌体可以有效地杀死循环肿瘤细胞在细胞培养根据发表的调查结果高级科学。
“外来体是蛋白质的小囊和其他几乎每种类型的细胞天然释放的分子，”y康，博士说，化学工程和联合领导作者的研究员。“在这种情况下，我们希望扩大我们对NK外来体的理解，并试图利用他们的抗癌潜力。”
他说，与NK细胞相比，NK外泌体更稳定，更容易修改治疗目的。研究说明，该系统还有可能帮助诊断和监测癌症。
利用NK细胞的力量长期以来阐述了研究人员的诱人可能性。与T细胞不同，NK细胞不必被侵入者特异性抗原引发，以便争取入侵者。
然而，基于NK细胞的疗法的一个主要瓶颈是，在将NK细胞注入患者后，他们并不擅长浸润到肿瘤微环境中，“博士生中联合主导作者Zeqi Niu说化学工程。“NK细胞衍生的外来体含有相同的抗癌分子，但它们是大多数，更小，更能渗透到肿瘤中。”
技术
虽然少数以前的研究检测了NK外来杀死癌细胞的能力，但捕获患者衍生的NK细胞并使用它们产生NK外来体的系统方法，加入共同高级学习作者，Sunitha Nagrath, Ph.D., an associate professor of chemical engineering at U-M and member of the Rogel Cancer Center.
“外来体的优势在于它们是有机的，原产于你的身体，”她说。“我们没有必要制作它们。这种方法的美丽是能够在微流体芯片上捕获NK细胞，在芯片上孵育它们短时间，然后收集细胞释放的外来肌瘤。否则，试图直接从血液中孤立外来体，就像在一个充满东西的房间里寻找微小的鹅卵石。“
nk.外来收获系统结合了三种技术。首先，研究人员在U-M开发的石墨烯微流体芯片上捕获了NK细胞。然后温育细胞，促使它们释放外来体。外泌体被微小的磁珠捕获，称为exobeads，其涂有外侧特异性抗体;从芯片中除去珠子，使用不同的方法将NK外泌体与它们分离。同时，该团队使用叫做迷宫的液体活检系统，该系统也在U-M中开发，分离患者的循环肿瘤细胞血液样本评估NK细胞和外泌体与循环肿瘤细胞之间的相关性。
这些早期的研究努力从肺癌和两名健康对照中检查了五名患者的样品。
“我们发现，样本中NK细胞越多，循环肿瘤细胞就越少，”牛说。“我们还发现，样本中的肿瘤细胞越多，NK外泌体就越多——这是一个线索，表明癌细胞的存在刺激NK细胞产生抗癌外泌体。”
其他实验表明，从患者样本中提取的NK外泌体确实能够在细胞培养中杀死循环中的肿瘤细胞。
循环肿瘤细胞是指脱离原发肿瘤并开始在血液中流动的细胞。这些物质可以通过一种被称为转移的过程在身体的其他地方播下新的癌症种子。
Nagrath说:“当我们开始这项研究时，我们不确定是否能够使用芯片和ExoBeads来产生和收获NK外泌体。”“或者我们是否能够有效地收集它们以用于潜在的治疗。NK细胞捕获过程，将NK外泌体从珠子中分离出来的过程，创建一种评估外泌体杀死癌细胞的能力的分析方法，有许多成分必须被优化才能使这种方法成功，而每一个都有自己的挑战。”
研究人员指出，外泌体也有很好的潜力被进一步设计和优化，以更有效地对抗癌细胞。
下一步
康说，将需要额外的验证和工作来发展技术，以潜在的未来临床应用。
该研究中包含的患者样品的数量受到Covid-19大流行的关税的限制，这导致跨越U-M校园的临时实验室关闭。研究人员计划继续使用更多数量的患者样本。他们还与合作者合作，以测试外来体对癌症的体内肿瘤的疗效。
关于使用这种技术来捕获的额外工作正在进行免疫细胞从血液中向医生提供有关患者癌症的更多信息。这与大多数液体活检技术不同，这侧重于捕获和评估循环肿瘤细胞。
研究人员还强调了医生与工程师之间的合作的中心地位在向前移动。
“瞄准免疫检查点的免疫治疗方法已经彻底改变了几种癌症的治疗。然而，只有一小部分患者表现出了持久的临床获益和治愈，”联合资深作者Nithya Ramnath说，他是密歇根医学院的肿瘤学家和内科教授。“然而，对NK细胞自身或与免疫检查点抑制剂联合进行的初步研究只显示了有限的结果。另一方面，nk来源的外泌体能够更有效地进入肿瘤。目前的论文代表了一项技术进步，不仅能够捕获NK细胞，而且NK衍生的外泌体可能有助于为未来的免疫治疗方法提供信息。”
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