黄昱/杨莉莉，最新Nature Nanotechnology！

顶刊收割机 · 公众号 · · 2024-09-27 08:30

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成果简介

T细胞免疫疗法是针对癌症的一种前沿治疗方式，因其在治疗各类肿瘤中的潜力而受到广泛关注。然而，现有的CAR T细胞制造流程在免疫突触形成方面存在不足，这限制了T细胞的功能和扩增效率。

有鉴于此， 美国“青年科学家总统奖”、纳米材料学专家，美国加州大学洛杉矶分校材料科学与工程系黄昱教授、杨莉莉研究团队 携手在Nature Nanotechnology期刊上发表了题为“Biomimetic cell stimulation with a graphene oxide antigen-presenting platform for developing T cell-based therapies”的最新论文。研究人员开发了一种基于石墨烯氧化物的灵活抗原呈递平台（GO-APP），该平台通过在细胞尺度上锚定抗体以更好地模拟免疫突触。

研究结果表明，GO-APP ^3/28 在刺激T细胞增殖和功能方面表现出显著优势，能够提高CAR基因工程效率，并克服了对外源性IL-2的依赖，促进T细胞内源性IL-2的产生。这一创新方法为提升T细胞治疗的效果提供了新的技术路径，展现了GO-APP在免疫研究和治疗应用中的巨大潜力。

研究亮点

1. 实验首次开发了基于石墨烯氧化物（GO）的抗原呈递平台（GO-APP），实现了灵活设计、稳健制造和多功能应用。

2. 实验通过将抗CD3和抗CD28抗体装载于GO-APP ^3/28 上，成功模拟了T细胞与抗原呈递细胞之间的免疫突触，显著提高了T细胞的增殖能力。

3. GO-APP ^3/28 在T细胞培养和CAR T细胞制造中表现出色，CAR基因工程效率提高了五倍，并促进了自分泌IL-2的产生，减少了对外部IL-2的依赖。

4. 此外，使用GO-APP ^3/28 培养的T细胞展示出强大的效应功能，在体外和体内的肿瘤杀伤效能明显增强。

5. 虽然当前GO-APP ^3/28 的最终细胞产品分离存在一定挑战，但GO的生物相容性降低了这一问题的风险，并未在体内外引发毒性。

图文解读

图1：用于展示αCD3和αCD28的细胞尺寸GO-APP的设计与表征（GO-APP ^3/28 ）。

图2：GO-APP ^3/28 在T细胞培养和CAR T细胞制造中的应用。

图3：GO-APP ^3/28 在癌症CAR T细胞疗法中的应用。

图4：GO-APP ^3/28 刺激的T细胞激活机制研究。

结论展望

本文的研究展示了基于氧化石墨烯（GO）的抗原呈递平台（GO-APP）的创新性，提供了在CAR T细胞制造中的新思路。通过将αCD3和αCD28抗体固定在GO-APP（GO-APP ^3/28 ）上，该平台不仅成功模拟了免疫突触，还显著提高了T细胞的增殖能力和多功能性。研究表明，GO-APP ^3/28 能够刺激强烈的自分泌IL-2，打破了对外部IL-2补充的依赖，促使T细胞在体外独立扩增。这种方法的成功为CAR基因工程提供了高效性，同时确保了T细胞的效应功能。

值得注意的是，GO的生物相容性消除了对最终细胞产品分离的顾虑，未来可以通过结合磁性纳米粒子来进一步优化分离过程。这一研究不仅为免疫治疗的发展提供了新的方向，还为信号蛋白在细胞膜上的相互作用研究开辟了广阔的机会，具有重要的科学和应用价值。通过更好地模拟生理环境，GO-APP为T细胞的临床应用奠定了基础，推动了肿瘤治疗的进步。

文献信息

黄昱/杨莉莉，最新Nature Nanotechnology！

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