由明尼苏达州双城大学的工程和医学研究人员领导的一项突破性研究表明，新的癌症疗法中使用的工程化免疫细胞如何克服物理障碍，从而使患者自身的免疫系统抵抗肿瘤。这项研究可能会在未来为全球数百万人改善癌症治疗方法。

该研究成果发表在自然通讯，同行评审，开放获取，科学杂志由自然出版的研究。

免疫疗法不是使用化学药品或放射疗法，而是一种癌症疗法，可以帮助患者的免疫系统抵抗癌症。T细胞是一种白细胞，对免疫系统至关重要。细胞毒性T细胞就像士兵一样，可以搜寻并摧毁目标侵袭者细胞。

尽管已经成功地将免疫疗法用于血液或造血器官中的某些类型的癌症，但在实体瘤中，T细胞的工作要困难得多。

明尼苏达大学学院生物医学工程副教授保罗•普罗文扎诺(Paolo Provenzano)说：“肿瘤有点像障碍物，T细胞必须穿过手套才能到达癌细胞。”科学与工程。“这些T细胞进入肿瘤，但它们只是不能很好地移动，也无法在耗尽气体和精疲力尽之前到达所需的位置。”

在这项首创的研究中，研究人员正在对T细胞进行工程设计，并制定工程设计标准以机械优化T细胞或使其更“适合”克服障碍。如果这些免疫细胞可以识别并进入癌细胞，那么它们可以破坏肿瘤。

在肿瘤的纤维块中，肿瘤的僵硬会导致免疫细胞减慢大约两倍的速度，几乎就像它们在流沙中运转一样。

明尼苏达大学共济会癌症中心的研究人员普罗旺扎诺说：“这项研究是我们的第一篇出版物，其中我们确定了一些结构和信号传导元件，可以调节这些T细胞，使其成为更有效的抗癌药。” “肿瘤中的每个'障碍过程'都略有不同，但是有一些相似之处。对这些免疫细胞进行改造后，我们发现它们穿过肿瘤的速度几乎快两倍，无论它们遇到什么障碍。”

为了工程化细胞毒性T细胞，作者使用了先进的基因编辑技术(也称为基因组编辑)来改变T细胞的DNA，以便它们能够更好地克服肿瘤的障碍。最终目标是减慢癌细胞速度并加快工程免疫细胞的速度。研究人员正在努力创造出能克服各种障碍的细胞。当这些细胞混合在一起时，目标是使免疫细胞群克服所有不同类型的屏障到达癌细胞。

普罗旺扎诺说，下一步将继续研究细胞的机械特性，以更好地了解免疫细胞和癌细胞如何相互作用。研究人员目前正在研究啮齿动物中的工程免疫细胞，并且将来计划在人体中进行临床试验。

尽管最初的研究集中在胰腺癌上，但Provenzano表示，他们正在开发的技术可以用于多种类型的癌症。

Provenzano说：“使用细胞工程方法对抗癌症是一个相对较新的领域。” “它允许针对多种癌症应用非常个性化的方法。我们认为我们正在扩展一条新的研究领域，以研究我们自己的身体如何对抗癌症。这可能在未来产生巨大影响。”