匹兹堡大学的研究人员已经开发出一种在实验室中培养T细胞的新方法,与在传统培养基中培养的T细胞相比,这种方法使T细胞在黑色素瘤小鼠模型中存活的时间更长,并且能够更好地摧毁癌细胞。
最近发表在《细胞代谢》(Cell metabolism)杂志上的这一发现,有可能极大地提高癌症免疫疗法的有效性。这种疗法包括从患者身上提取T细胞,在实验室培养大量T细胞,然后再将它们重新注入体内。
资深作者Greg Delgoffe博士说:“我们传统的在实验室中培养T细胞的方式非常低效。”Greg Delgoffe博士是皮特医学院免疫学教授,也是UPMC Hillman癌症中心肿瘤微环境中心主任。“我们制造了数百万个T细胞,然后把它们注入病人体内,但大多数细胞都死亡了。我们的研究正在发现制造T细胞的新方法,这些T细胞可以存活很长时间,目标是使细胞疗法更有效。”
细胞疗法是一种治疗方法,包括从病人身上取出免疫细胞,在培养皿中扩增,然后将这些活细胞转移回病人体内。使用T细胞(免疫系统对抗感染和癌症的士兵)的常见细胞疗法包括嵌合抗原受体T细胞(CAR-T)和肿瘤浸润淋巴细胞(TIL)疗法,前者是一种经过修饰的T细胞,可以更好地靶向癌症。后者使用自然产生的T细胞来对抗肿瘤。
根据Delgoffe的说法,传统的生长介质中葡萄糖含量很高,因此在实验室中生长的T细胞会对这种糖上瘾。当重新注入病人体内时,它们很难消耗其他能量来源,大多数转移的细胞很快就会死亡。
为了培养更持久的T细胞,Delgoffe, Frisch和他们的团队在用于扩增T细胞的典型培养基中添加了一种叫做二氯乙酸(DCA)的化合物。DCA改变了T细胞的新陈代谢,使它们减少对葡萄糖的依赖,更好地利用血液中更常见的其他能量来源。
当注入小鼠体内时,用DCA培养的T细胞比在传统培养基中培养的T细胞寿命更长。大约一年后,超过5%的循环杀伤T细胞是那些被转移的。相比之下,在接受在缺乏DCA的培养基中生长的T细胞的小鼠中,研究人员甚至在几周后几乎无法检测到这些细胞。在患有黑色素瘤的动物中,用dca培养的T细胞治疗比用传统培养的细胞治疗能更好地控制肿瘤,提高生存率。它们还提供了持久的保护:接受dca培养的T细胞的动物击退了黑色素瘤细胞的第二次挑战。
德尔戈夫说:“通过限制某些食物的摄入,我们赋予了免疫细胞代谢它们在体内正常代谢的东西的能力,而不是让它们对我们在实验室喂给它们的糖上瘾。”“如果我们能在实验室里通过说服T细胞士兵吃正确的食物来适当地滋养它们,它们就能更好地对体内的信号做出反应,从而活得更久。”我们也许可以让一个士兵永远站岗。就像在接种了水痘疫苗后,你就得到了终身保护——你再也不会得水痘了。这是细胞治疗癌症的最终目标。”