がん細胞を認識して破壊するために体自身の免疫システムを強化する免疫療法は、がん治療において有望な結果を示しています。 CAR T細胞などの免疫療法では、医師が患者の血液からT細胞（免疫細胞の一種）を採取し、がん細胞をよりよく認識して攻撃できるように研究室で改変します。これらの改変された細胞はその後、大量に増殖し、がんと戦うのを助けるために患者の血流に注入されます。
T 細胞ベースの免疫療法の重要な要件は、健康で活性な T 細胞が十分に供給されることです。体外で増殖したこれらの細胞は、患者に戻したときに生きたまま機能し続けるように、慎重に収集する必要があります。したがって、T 細胞を増殖させて回収する安全かつ効率的な方法を見つけることは、これらの治療法を機能させる上で重要な部分です。
最近では 勉強インド工科大学ボンベイ校（IITボンベイ）生物科学・生物工学部のプラクリティ・タヤリア教授率いる研究チームは、実験室でT細胞を増殖させた後に穏やかにT細胞を回収する簡単な方法を開発した。この研究はモナシュ大学のニール・キャメロン教授と共同で実施され、ジャーナル「Biomaterials Science」に掲載された。
多くの研究室では、T 細胞は平らなプラスチック皿上で培養されます。これらの平らな表面は使いやすいですが、人体の内部で細胞がどのように動作するかを反映していません。体内では、T 細胞は、密集した細胞と微細繊維で作られた 3 次元ネットワークが並ぶ複雑な組織空間を通って移動します。この自然環境をよりよく模倣するために、研究者たちは、細胞が成長するための多孔質かつ繊維状の構造を提供する可能性がある三次元足場の使用を開始しました。
Tayalia 教授のチームは、エレクトロスピニングと呼ばれるプロセスを使用して作られた特定の種類の足場を使用しています。これらのエレクトロスピニング足場は、高密度の漁網に似た、非常に細い繊維で作られた薄いマットのように見えます。同チームや他の研究グループによるこれまでの研究では、そのような足場上で増殖したT細胞はより活性化し、より速く増殖することが示されている。
ただし、これらの利点には課題も伴います。 T 細胞が繊維間の隙間の奥深くに移動すると、除去することが困難になります。どのような治療法であっても、細胞を収集、検査し、最終的に患者に届ける必要があります。足場内に捕捉された細胞が多すぎると、プロセスが非効率になります。
「細胞の回収は机上では簡単そうに思えますが、実際にはそれが最大の課題の 1 つであることが判明します」とタヤリア教授は説明します。 「十分な健康な細胞がなければ、それらを適切に検査したり、治療に使用したりすることはできません。」
この問題に対処するために、研究チームは、ポリカプロラクトンと呼ばれる材料で作られたエレクトロスピニングされた足場内でジャーカット T 細胞 (T 細胞生物学、がん、HIV を研究するために研究室で増殖および使用されるヒト細胞株) を増殖させました。研究者らは顕微鏡下で、細胞が足場内に活発に移動し、繊維の間にしっかりと詰まっていることを観察した。増殖培地を使用してピペットで強力に洗い流しても、すべての細胞、特にファイバー接合部に付着した細胞を除去することはできませんでした。
「理論的には、T細胞は『浮遊細胞』であるため、扱いやすいと考えられています。通常、液体中で自由に浮遊しています。実際には、高密度の繊維ネットワーク内に配置すると、しっかりとグリップします」と、この研究の筆頭著者であるジェイディープ・ダス博士は言う。
次に研究者らは、細胞を収集するための 3 つの異なる方法をテストしました。 1 つ目は、ピペットを使用して増殖培地を手動で洗い流す単純な方法でした。 2 番目の方法では、TrypLE (研究室で細胞を剥離するのに役立つ酵素トリプシンのバージョン) を使用しました。 3 番目の方法では、細胞をより穏やかに除去するように設計された穏やかな酵素である Accutase を使用しました。
研究者らは各方法について、回収された細胞の数、生存した細胞の数、その後細胞が増殖し続けることができるかどうかという 3 つの結果を測定しました。総細胞回収率は 3 つの方法すべてで同等でしたが、アキュターゼベースの除去により、より多くの生存細胞が得られました。回収した細胞がどの程度機能するかをテストするため、研究チームは回収後1週間細胞を増殖させた。
「私たちが望んでいたのは生きた細胞だけではありませんでした。T 細胞のように振る舞う方法をまだ知っている細胞が欲しかったのです」とダス博士は言います。
トリプシンを使用して回収した細胞は、より高い細胞死を示しました。生き残った細胞の一部は、適切な免疫機能に必要な重要な動作も失いました。対照的に、アキュターゼで回復した細胞はより多く生存し、より健康な T 細胞のように動作しました。それらは、T 細胞が分裂する前の重要なステップであるクラスターを形成し、回復後もよく成長し続けました。
「トリプシンなどの酵素を使用した細胞への過酷な処理は、免疫シグナル伝達と活性化に必要な主要な表面タンパク質を損傷し、細胞の治療的有用性を低下させる可能性があります。アキュターゼはこの問題を回避するのに十分穏やかであるようです」とタヤリア教授は言う。
この研究結果は、研究室がCAR T細胞治療などの治療用に細胞を調製する際にそのような足場を使用するのに役立つ可能性がある。
「これらの高度な治療法を患者に届けたいのであれば、すべてのステップが重要です。細胞をどのように増殖させ、どのように細胞を回収するかが大きな違いを生む可能性があります」とタヤリア教授は指摘する。
この研究に基づいて、研究チームは足場上で増殖した T 細胞がより効果的にがん細胞を殺すことができることも発見しました。将来的には、これらの発見を動物モデルでテストし、T細胞を搭載した足場を体内に直接配置する可能性を探る予定だ。
資金提供情報: モナシュ大学バイオテクノロジー学部、健康研究部 – インド医学研究評議会、オーストラリア研究評議会、欧州連合。
1770339535
#がん治療のために免疫細胞を準備する方法の改善
2026-02-06 00:30:00