巨噬細(xì)胞是一種可以摧毀入侵病原體的白細(xì)胞，具有滲透腫瘤細(xì)胞的先天能力，這使它們成為利用移植細(xì)胞對(duì)抗疾病的治療中潛在的重要工具，即細(xì)胞療法。在實(shí)驗(yàn)室中，巨噬細(xì)胞在治療癌癥方面顯示出很大的希望，但到目前為止，臨床試驗(yàn)令人失望，生物學(xué)家正在試圖找出原因。
但如果這不是生物學(xué)問(wèn)題呢?
在最近的一篇論文中，來(lái)自哈佛大學(xué)John a . Paulson工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院(SEAS)的研究人員從工程的角度探討了巨噬細(xì)胞在臨床試驗(yàn)中的失敗。
該研究小組由SEAS的Hiller生物工程教授和Hansjorg Wyss生物工程教授Samir Mitragotri領(lǐng)導(dǎo)，他們首先研究了可能阻止巨噬細(xì)胞到達(dá)目標(biāo)的物理障礙。
通過(guò)結(jié)合顯微鏡和機(jī)器學(xué)習(xí)，研究小組發(fā)現(xiàn)巨噬細(xì)胞的一種特定表型比其他巨噬細(xì)胞更容易到達(dá)腫瘤，而這并不是研究人員在臨床癌癥治療中常用的巨噬細(xì)胞。
這項(xiàng)研究發(fā)表在《應(yīng)用物理評(píng)論》上。
Mitragotri說(shuō):“我們的工程方法讓我們質(zhì)疑，細(xì)胞療法中巨噬細(xì)胞治療效果差的部分原因是否在于它們一開始就無(wú)法進(jìn)入腫瘤。”“事實(shí)上，我們的研究結(jié)果表明，不同的表型對(duì)腫瘤的滲透程度不同。這為先前報(bào)道的巨噬細(xì)胞治療的不良臨床結(jié)果提供了一個(gè)有趣的基于物理的假設(shè)，并為經(jīng)典的基于生物學(xué)的范式提供了一個(gè)相反和互補(bǔ)的假設(shè)。”
巨噬細(xì)胞有多種類型，簡(jiǎn)化為M0、M1和M2。在這三種細(xì)胞中，M1巨噬細(xì)胞具有最好的抗腫瘤能力，因此在細(xì)胞治療中使用最多。但它們?cè)谂R床試驗(yàn)中的結(jié)果令人失望。
Mitragotri和他的團(tuán)隊(duì)研究了三種不同的表型如何通過(guò)復(fù)雜的水凝膠進(jìn)入培養(yǎng)皿中的腫瘤。
SEAS博士后、論文第一作者Kolade Adebowale說(shuō):“我們基本上想要測(cè)量這些不同巨噬細(xì)胞的運(yùn)輸機(jī)制和GPS在復(fù)雜環(huán)境中的工作情況。”“我們發(fā)現(xiàn)M1型抗腫瘤微噬細(xì)胞似乎很難找到它們的目標(biāo)，就像它們的GPS不起作用一樣。但M0表型似乎有一個(gè)非常好的圖譜。”
最大的問(wèn)題是為什么。
眾所周知，巨噬細(xì)胞以各種形狀存在，一些表型非常擅長(zhǎng)改變它們的形狀。Adebowale和他的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了形狀轉(zhuǎn)換能力和運(yùn)輸效率之間的相關(guān)性——這意味著巨噬細(xì)胞形狀轉(zhuǎn)換得越好，它們就越能到達(dá)腫瘤。
而且，事實(shí)證明，M1巨噬細(xì)胞在變形方面是三種細(xì)胞中最差的。
Adebowale說(shuō):“我們的研究表明，與M0巨噬細(xì)胞相比，M1巨噬細(xì)胞的運(yùn)輸減少與它們進(jìn)行形狀轉(zhuǎn)化的能力降低有關(guān)。”“我們希望這些發(fā)現(xiàn)能夠?yàn)榫奘杉?xì)胞遷移和巨噬細(xì)胞療法的遞送的生物物理學(xué)提供新的啟示。”
“利用巨噬細(xì)胞介導(dǎo)人類腫瘤的抗腫瘤免疫反應(yīng)具有巨大的潛力，臨床試驗(yàn)正在進(jìn)行中，以治療巨噬細(xì)胞患者，”哈佛醫(yī)學(xué)院助理教授、布里格姆婦女醫(yī)院乳腺腫瘤項(xiàng)目的首席研究員、該研究的合著者詹妮弗·格里耶羅說(shuō)。“我們?cè)谶@項(xiàng)研究中了解到，令人驚訝的是，類似于M0表型的巨噬細(xì)胞在到達(dá)目標(biāo)時(shí)效率最高。這些數(shù)據(jù)將對(duì)臨床試驗(yàn)產(chǎn)生直接影響，可能會(huì)改變下一代巨噬細(xì)胞介導(dǎo)的治療方法。”
本研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(2138064)資助。
（文章來(lái)源：www.ebiotrade.com/newsf/2023-11） | 
