Biomaterials:新型水凝胶可大规模扩增 T 细胞

来源: 生物通 / 作者: 2020-09-02
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免疫治疗领域近年来有了不少新进展,比如改造 T 细胞用于过继细胞治疗。这些成果有望引入更有效的抗癌策略,但也存在许多限制。比如,T 细胞在制造和操控上仍然具有挑战性,也就是说,人们很难在短时间内生产大量的治疗性 T 细胞。

西班牙的研究人员近日设计出一种新型的水凝胶(hydrogel),可大规模培养 T 淋巴细胞。这些水凝胶可模拟淋巴结,让 T 细胞得以扩增,因此带来了很高的细胞增殖率。这项成果发表在《Biomaterials》在线版上。

研究人员已经向欧洲专利局提交了专利申请,希望早日将这项新技术引入医院。他们还启动了一个项目,计划以 3D 方式打印这些新型水凝胶,从而将其快速推向市场。

癌症免疫疗法的原理是利用和增强患者的免疫系统,使其能识别并对抗肿瘤细胞,而不会损害健康组织。过继细胞治疗(adoptive cell therapy)是从患者体内提取 T 细胞,对其进行修饰使其活性更强,然后在扩增后将其注射会患者体内。

巴塞罗那材料科学研究所的 Judith Guasch 认为:“这种个性化疗法虽然非常新颖,但其作用似乎比目前的肿瘤疗法更持久。不过,它的应用受到细胞培养基的限制,因为人们无法在短时间内制造出一定量的治疗性 T 细胞。”

本研究中的 3D 水凝胶由广泛用于生物医学的聚乙二醇(PEG)和抗凝剂肝素制备而成。其中,聚乙二醇提供了 T 细胞生长所必需的结构和机械性能,而肝素则用于锚定不同的生物分子,比如细胞因子 CCL21,这种蛋白质存在于淋巴结中,在细胞迁移和增殖中起主要作用。

与其他的扩增系统相比,水凝胶的 3D 结构及其负载能力能够促进原代 CD4 T 细胞的增殖。因此,研究人员认为这种新工具可用于过继细胞治疗,它通过模拟淋巴结来产生大量 T 细胞,从而实现癌细胞的靶向治疗。

为了将此技术推向市场,巴塞罗那材料科学研究所和加泰罗尼亚理工大学的研究人员近日申请了一个项目,其目的是大规模打印与临床生物反应器兼容的 3D 水凝胶,以便以更加有效的方式扩增 T 细胞。

研究人员将在实验室开发原型,并开展首批实验,以进行临床阶段的验证。他们正在寻找生物医学和制药公司的合作伙伴,并有意创建一家分公司来转让这项技术,希望将其早日引入医院。(生物通 薄荷)

原文检索

CCL21-loaded 3D hydrogels for T cell expansion and differentiation

https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2020.120313

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