DNA 奈米傳遞系統標靶巨噬細胞,提升抗原呈現能力!

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免疫系統中的毒殺性 T 細胞具有攻擊外來病原體的能力,這也是最新癌症免疫療法的著力點,透過活化、擴增患者免疫細胞辨識腫瘤細胞,進而啟動攻擊的機制。芝加哥大學(University of Chicago)化學系團隊近期發表於《Nature Nanotechnology》研究,提出奈米 DNA 藥物傳遞系統,能改良毒殺性 T 細胞攻擊腫瘤的效率。

實體癌腫瘤新生抗原的研究新發現!(基因線上國際版)

巨噬細胞聯合毒殺性 T 細胞,達成專一性攻擊

毒殺性 T 細胞(又稱 CD8+ T 細胞)能夠辨識特定抗原找出癌細胞,標定後再分泌穿孔素(perforin)使目標細胞凋亡。

其中腫瘤相關巨噬細胞(tumour-associated macrophages, TAMs) 在這個過程中扮演重要角色。TAM 是腫瘤組織中相當普遍的免疫細胞,和巨噬細胞一樣有抗原呈現(antigen-presenting)功能,當其吞噬腫瘤細胞並將腫瘤抗原大量呈現於細胞表面,就能啟動毒殺性 T 細胞進行大規模的專一性攻擊;若 TAM 沒有呈現抗原,毒殺性 T 細胞便沒有作用的抗原目標。

TAM 細胞的溶小體(lysosome)中含有半胱胺酸蛋白酶(cysteine protease)酵素,這種酵素會將細胞吞噬的抗原「過度分解」,導致 TAM 無法呈現抗原,降低毒殺性 T 細胞的辨識功能。

利用奈米 DNA 傳遞系統抑制抗原水解

研究團隊利用 DNA 製成微型奈米藥物傳遞系統,DNA 裡面包覆半胱胺酸蛋白酶抑制劑(cysteine protease inhibitor)後傳遞至斑馬魚、小鼠等生物體內,顯示能夠精準標靶 TAM 細胞溶小體,阻止其分解藥呈現在細胞表面的腫瘤抗原。三陰性乳癌小鼠模型更證實與一線化療結合,帶來縮小腫瘤體積療效。

研究團隊表示這項技術善用免疫系統的優勢,不主動毒殺細胞,而是藉由活化 TAM 與毒殺性 T 細胞精準攻擊腫瘤細胞。除此研究團隊也表示這項技術不僅能治療癌症,因為巨噬細胞影響人體免疫功能相當多面向,包括糖尿病、心血管疾病,都是可能應用治療的方向。

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參考資料:
1.  https://news.uchicago.edu/story/could-tiny-devices-made-out-dna-treat-cancer
2. Nature Nanotechnology, 2022; https://www.nature.com/articles/s41565-021-00988-z

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