免疫ベースの治療でがんと戦う強力な力が強化される

あなた自身の免疫細胞ががんと戦うスーパーヒーローに変身する世界を想像してみてください。これは、すでに命を救っている画期的な治療法であるCAR-T細胞療法の約束です。

この療法では、患者自身の免疫細胞が収集され、がん細胞を特異的に標的とするように遺伝子操作され、その後体内に戻されます。その結果、血液がんと闘うための強力な新しい選択肢が生まれました。ただし、他のスーパーヒーローの旅と同様、この驚異的なパワーを活用するプロセスには独自の課題が伴います。

そのようなハードルの 1 つは、T 細胞を活性化する現在の方法は、T 細胞が活性化してがんと戦う能力を強化するために不可欠な、別の重要な免疫細胞集団と相互作用する自然環境に十分似ていないことです。

最近の Nature Nanotechnology 研究で、UCLA チームはこの制限を克服する強力なツールを発表しました。彼らの新しいプラットフォームは、酸化グラフェンと呼ばれる柔軟な素材と抗体を組み合わせて、免疫細胞間の自然な相互作用を厳密に模倣します。研究者らは、この模倣が T 細胞の多用途性と効力を維持しながら、T 細胞の再生を刺激する高い能力を示していることを発見しました。

この進歩により、CAR-T細胞療法がより効果的かつ利用しやすくなると同時に、他の新たな治療法の進歩も促進される可能性があります。

「私たちのインターフェースは、実験室と体内の実際の状態との間のギャップを橋渡しし、現実世界の生物学的プロセスにはるかに関連した洞察を得ることができるようにします」と、共著者であり、トラウゴット博士とドロテア・フレダーキング博士の工学教授であるユー・ファン氏は述べています。 UCLA サムエリ工学部卒業、UCLA カリフォルニア ナノシステム研究所 (CNSI) のメンバー。 「T細胞療法を超えて、この技術を組織工学や再生医療などのさまざまな分野に応用できます。」

研究者らは、2 つの特異的な抗体を酸化グラフェン上に固定しました。 12 日間にわたって、彼らのプラットフォームは血球培養物中での T 細胞の増殖を 100 倍以上に促進しました。この技術は免疫細胞の操作効率も向上させ、標準的なプロセスと比較してCAR-T細胞の生産量が5倍増加しました。また、チームは、T 細胞のシグナル伝達と機能に重要ないくつかの生化学的経路を特定し、これらの経路が自社のテクノロジーによって活性化され、増殖と効率の向上を可能にしました。

概略図と電子顕微鏡画像は、UCLA テクノロジーが、T 細胞と別の重要な種類の免疫細胞の間の重要な自然相互作用、つまり血液がんの画期的な治療を強化する可能性のある作用をどのように模倣しているかを示しています。

「私たちは、T細胞療法の有効性を高めるためのエキサイティングな新しいアプローチを開発しました」と、共同責任著者であり、UCLAカレッジの微生物学、免疫学、分子遺伝学の教授であり、Eli and Researchのメンバーでもあるリリ・ヤン氏は述べた。 UCLA (BSCRC) および UCLA Health Jonsson Comprehensive Cancer Center の Edythe Broad Center of Regenerative Medicine and Stem Cell Research の担当者。 「私たちの方法は、従来の方法では不可能だった方法でこれらの細胞の効力と効率を高めました。これは、T細胞の強度と増殖が患者の転帰に大きな違いをもたらすCAR-T細胞療法にとって特に重要です。」

現在、CAR T 細胞を生成する研究室ベースの部分では、自己分泌インターロイキン-2 (IL-2) と呼ばれる特定の免疫因子の添加が必要です。研究者らは、彼らのプラットフォームが IL-2 の生成を刺激し、その添加が不要になる可能性があることを発見しました。

「私たちの方法が外部からのIL-2補給への依存を克服できることを発見したとき、私たちは非常に興奮しました」と、この研究の共同筆頭著者であるUCLA博士研究員エンボ・ズー氏は語った。 「重要な免疫学的相互作用を模倣するための合理的な設計が正しい方向に進んでいることを確認しました。これにより、CAR-T 細胞療法への応用開発にさらに深く取り組むことができます。」

2021年にUCLAで博士号を取得した共同筆頭著者のJiaji (Victor) Yu氏は、「この研究は、免疫学、材料科学と工学、ナノテクノロジー、生物工学の分野を融合した、学際的な協力に依存していた。このようなチームワークで」と付け加えた。イノベーション、忍耐力、そしてがんと闘うより良い方法を見つけるための深い取り組みだけでなく、私たちは遺伝子組み換えされた超大国が漫画の中だけでなく私たちの病院にも存在し、命を救っている未来を築いています。」

Zhu E, Yu J, Li YR, Ma F, Wang YC, Liu Y, Li M, Kim YJ, Zhu Y, Hahn Z, Zhou Y, Brown J, Zhang Y, Pelegrini M, Hsiai T, Yang L, Huang Y 。
T 細胞ベースの治療法を開発するための酸化グラフェン抗原提示プラットフォームによる生体模倣細胞刺激。
ナットナノテクノロジー。 2024 9 23. 土井: 10.1038/s41565-024-01781-4