工程细菌在肿瘤上绘制靶标，以杀死癌症的T细胞

工程细菌在肿瘤上绘制靶标，以杀死癌症的T细胞

几年来，研究人员已经成功地使用嵌合抗原受体（CAR）T细胞靶向血细胞上发现的特定抗原，以治愈白血病和淋巴瘤患者。但实体瘤，如乳腺癌和结肠癌，已被证明更难找到。

实体瘤含有在其表面显示不同抗原的细胞混合物 - 通常与体内的健康细胞共享。因此，确定一致且安全的靶点阻碍了大多数CAR-T细胞疗法在第一阶段开发实体瘤的成功。

抗癌的突破性方法

哥伦比亚工程学院的合成生物学家今天报告了一种攻击肿瘤的新方法。他们设计了肿瘤定植细菌（益生菌）以在肿瘤中产生合成靶标，指导CAR-T细胞破坏新突出显示的癌细胞。

“我们的益生菌平台使CAR-T细胞能够攻击广泛的肿瘤类型，”生物医学工程副教授Tal Danino说，他领导了今天发表在《科学》杂志上的这项研究。“传统的CAR-T疗法依赖于靶向天然肿瘤抗原。这是将工程T细胞与工程细菌配对以安全，系统，有效地将合成抗原递送到实体瘤的第一个例子。这可能会对许多癌症的治疗产生重大影响。

在实体瘤上绘制靶标

Danino的实验室基本上创造了一种攻击通用抗原的通用CAR-T细胞，方法是对肿瘤寻找细菌进行编程，用CAR-T细胞可以识别的合成标记物绘制实体肿瘤。

研究人员预计，随着进一步的改进，该平台将能够治疗任何实体瘤类型，而无需识别特定的肿瘤抗原 - 从而绕过为每种癌症类型和每个患者生成定制CAR-T细胞产品的需要。

工程“活体药物”

这种益生菌引导的CAR-T细胞（ProCAR）平台是科学家首次不仅成功地将工程益生菌与CAR-T细胞相结合，而且还证明了CAR对肿瘤内直接产生的合成抗原有反应的第一个证据。

“结合肿瘤归巢细菌和CAR-T细胞的优势为肿瘤识别提供了一种新的策略，这为活疗法的工程社区奠定了基础，”该研究的共同主要作者Rosa Vincent说，他是Danino实验室的博士生。“我们选择通过结合每种细胞疗法的最佳特征来弥合这两种细胞疗法的个体局限性 - 使用细菌放置靶标，使用T细胞破坏恶性细胞。

CAR-T细胞攻击“涂漆”乳腺癌细胞的显微镜图像。学分：罗莎·文森特和托马斯·萨维奇

安全有效的平台

该平台已被证明在免疫功能低下和免疫健康小鼠的多种人类和小鼠癌症模型中是安全有效的。事实上，该研究表明，人类T细胞尤其受益于肿瘤内免疫刺激细菌的存在，因此它们的肿瘤杀伤功能进一步增强。

“总体而言，我们的ProCAR平台代表了提高CAR-T细胞疗法在实体瘤中有效性的新策略，”Danino说，他还隶属于Herbert Irving综合癌症中心和数据科学研究所。“虽然我们仍处于研究阶段，但它可以为癌症治疗开辟新的途径。

持续协作的后续步骤

这项工作是与哥伦比亚Vagelos内外科医学院微生物学和免疫学助理教授Nicholas Arpaia实验室持续合作的一部分。

该团队之前已经开发出将免疫治疗有效载荷一起传递的细菌。研究人员正在继续完善他们的工作，并希望开始临床试验，以全面评估该平台在人类患者中的安全性和有效性。