近日,美國加州大學(xué)歐文分校的研究人員在《Science Translational Medicine》期刊上發(fā)表了一項(xiàng)重磅研究,采用能感知機(jī)械力變化的間充質(zhì)干細(xì)胞來輸送藥物,從而殺傷轉(zhuǎn)移的癌細(xì)胞。該研究在小鼠模型上已獲得成功。本文威正翔禹/締一生物為您分析重磅:能夠感知機(jī)械力的間充質(zhì)干細(xì)胞出爐。

研究人員首先根據(jù)腫瘤微環(huán)境特征來設(shè)計(jì)治療方案。腫瘤不論類型,常表現(xiàn)為細(xì)胞外基質(zhì)如膠原等纖維的硬化。這種反常表現(xiàn)成為腫瘤在生物物理方面的一個(gè)標(biāo)志特征。研究人員采用基因工程的方法改造間充質(zhì)干細(xì)胞(MSCs),使之?dāng)y帶有對機(jī)械力感應(yīng)的啟動(dòng)子。從而,這種間充質(zhì)干細(xì)胞可作為載體,攜帶輸送化療藥物,在局部殺傷腫瘤細(xì)胞。研究人員發(fā)現(xiàn),改造后的MSCs,也的確在腫瘤周圍積聚。治療是分兩步進(jìn)行。**步是MSCs攜帶和表達(dá)胞嘧啶脫氨酶到腫瘤位點(diǎn)。因胞嘧啶脫氨酶基因位于感應(yīng)機(jī)械力的啟動(dòng)子上游,因此能夠被激活和表達(dá)。第二步是給動(dòng)物注射5氟胞嘧啶,一種化療前體藥物。胞嘧啶脫氨酶能將這種前體藥物活化,從而產(chǎn)生局部對腫瘤的殺傷作用。而正常組織周圍沒有這種酶,因此不存在副作用。
研究人員在乳腺癌肺轉(zhuǎn)移小鼠上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。發(fā)現(xiàn)在治療6個(gè)月后,對照組小鼠存活率約為10%,而經(jīng)過干細(xì)胞治療過的小鼠存活率高達(dá)60%,甚至一部分小鼠在經(jīng)過治療后,其癌細(xì)胞完全消失。
據(jù)悉,研究人員同時(shí)還在研究能感應(yīng)腫瘤硬化組織的工程化T細(xì)胞(另一種CAR-T)來治療轉(zhuǎn)移性乳腺癌和結(jié)腸癌。另外,這種技術(shù)也有望治療組織纖維化和糖尿病等疾病。
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參考文獻(xiàn)
Weian Zhao, et al. Mechanoresponsive stem cells to target cancer metastases through biophysical cues. Science Translational Medicine. 9(400):eaan2966