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生物工程主动免疫疗法为个性化的癌症治疗

生物工程主动免疫疗法为个性化的癌症治疗
设计IL2-ep13nsEV及其利用率在治疗乳腺癌。生成这个活跃的免疫疗法,塞夫从自体DCs设计表面膜结合IL2 IL2-MFG-E8表达。这种个性化的DC-derived塞(p13nsEV)是通过加载细胞溶解手术乳腺癌细胞收获到工程自体dc随后收集股票,然后作为个性化的免疫疗法。我们发现,有限合伙人和斯汀受体激动剂一起促进表面costimulatory因素的表达这个工程泡。因此,该股票,齿轮与肿瘤lysate-derived抗原和生物活性膜结合IL2和增强costimulatory因素,像IL2-ep13nsEV命名。IL2-ep13nsEV旨在充当主动免疫疗法的池扩大癌症特异性免疫细胞通过促进neoantigen处理和表现,以及T细胞活化。它可以用来防止复发手术切除原发肿瘤或治疗晚期乳腺癌抗ICI。细胞,T细胞受体。信贷:科学的进步(2023)。DOI: 10.1126 / sciadv.ade0625

乳腺癌是抗免疫疗法;因此,工程师们和肿瘤学家寻求发展的一系列治疗策略来克服这一挑战。在一份新的报告科学的进步吴,科瑞和他的同事们在癌症生物学、生物学和乳房手术在美国翻译,中国设计主动免疫疗法创建智能nanovesicles个性化治疗。研究小组通过锚定膜结合生物活性蛋白质来实现的白介素2(IL2;由T淋巴细胞的一种)来维持丰富和T细胞促进co-stimulatory因素对树突细胞衍生的小细胞外囊泡表面。

nanovesicles显示major-hiscompatibility复杂绑定的抗原树突的免疫细胞。在政府,他们看到了表面束缚IL2如何引导nanovesicles向相关淋巴器官免疫受体激活相似淋巴细胞。囊泡的命名为“IL2-ep13nsEV”体内诱导强烈的免疫反应来拯救大约50%的小鼠植入patient-derived异种移植,而敏化免疫抑制剂治疗检查站阻止。结果提出一个可行的策略来治疗和预防在临床前模型与应用程序跨不同癌症类型。

智能囊泡;

临床肿瘤学家和工程师们试图引入了一些新的免疫治疗药物来提高特定癌症的临床结果。例如,单克隆抗体类免疫抑制剂检查站显著有效的治疗患者肺癌,黑色素瘤和白血病。然而,大多数患者对免疫抑制剂治疗检查站,对后续治疗获得性耐药和复发是常见的。

生物工程主动免疫疗法为个性化的癌症治疗
工程的膜结合IL2和感应costimulatory p13nsEV表面因素。(一)慢病毒质粒的结构的异位表达IL2-MFG-E8 p13nsEV的膜融合蛋白。(B)的示意图说明该方法锚IL2 p13nsEV表面,这样它会绑定到IL2受体T细胞。(C)的膜分数p13nsEV和DCs IL2表达式是孤立的,前后和IL2和HSP70的表达被免疫印迹检测。(D)的FC IL2表达式p13nsEV表面有或没有表面IL2表达式。(E和F) Vybrant DiD-labeled T淋巴细胞与p13nsEV cocultured / PlamGFP和IL2-p13nsEV / PalmGFP。12小时后,T细胞之间的交互和股票是由荧光显微镜检查和量化(E)和(F)足球俱乐部。每组(N = 3。比较了使用未配对t测试学生的。* * * * P < 0.05, P < 0.001, * * * * P < 0.0001。 Scale bars, 100 μm. 5′LTR, long terminal repeat; 3′UTR, untranslated region; MFI, mean fluorescence intensity. Credit:科学的进步(2023)。DOI: 10.1126 / sciadv.ade0625

抗癌症会导致低突变负担;因此,抑制剂是为了增强的抗肿瘤作用t细胞生成,以及各种使用主动免疫治疗tumor-targeted免疫细胞。然而,这类疗法包括转化的影响工程嵌合抗原T细胞可能导致危及生命的症状的控制释放炎性细胞因子

乳腺癌细胞抗免疫疗法由于其低突变负担相比其他类型的癌症。吴和他的同事们实现免疫疗法脂多糖和刺激干扰素基因受体激动剂促进的表达各种co-stimulators nanovesicle表面生成增强主动免疫疗法。团队加载囊泡与主要组织相容性复合体抗原来源于肿瘤溶解产物,与生物活性,- 2和丰富costimulatory因素。这;聪明泡寻求目标t细胞淋巴细胞和个性化的治疗乳腺癌的管理。

工程智能nanovesicle co-stimulatory因素

吴和他的同事们开发了主动免疫治疗通过工程自然nanovesicles分泌通过淋巴细胞激活树突状细胞诱导特定的抗肿瘤作用在一个immune-suppressive环境。树突细胞衍生nanovesicles维持基本功能产生免疫力。团队孤立nanovesicles鼠标树突状细胞系和人类主要细胞系生物和名称为“p13nsEV”第一,紧随其后的是“IL2-ep13nsEV”在研究过程中。他们验证结构的可行性和纯化,紧随其后电子显微镜可视化碟形蛋白质表达主要hiscompatibility位点I和II的表面。

生物工程主动免疫疗法为个性化的癌症治疗
IL2-ep13nsEV诱发增加T细胞对癌症细胞的免疫力。(A)签订的标签使用ExoGlow和注入老鼠尾巴基地。6小时后,囊泡的器官分布被新频谱检测和量化。航行两个未配对t检验进行比较信号强度在不同的器官。N在LN组和N = 3 = 4其他团体。(B)的T细胞免疫印迹进行治疗与签订。(C)不同组合的DCs治疗细胞因子刺激。然后,4-1BBL——CD40L-positive DCs或p13nsEV隔绝DCs治疗。(D)被FC检查,和平均荧光强度被双尾未配对t检验记录和比较。每组(N = 3。 (E) DCs with or without IL2-MFG-E8, LPS/C-diGMP enhanced costimulatory factors, were pulsed with OVA (250 μg/ml), and p13nsEV was purified. CD8 T cells from OT-I mice cells were then cocultured with different types of sEVs or pulsed DC for 5 days. FC was performed to analyze the activated IFN-γ+CD8 T细胞。同形像IgG1控制用于确定基准信号。双尾未配对t检验进行比较。每组(N = 3。(F)的CD8 T细胞(E)和B16-OVA cocultured细胞表达绿色荧光蛋白在10:1比例。FC进行量化僵尸Aqua死细胞的死亡的癌症细胞GFP标记染料+细胞。双尾未配对t检验进行比较。每组(N = 3。(G) Vybrant DiD-labeled p13nsEV注入老鼠,LNs 6小时后取出,被染色的部分淋巴细胞标记和显微镜检查。酒吧,规模100μm。n。,P ≥ 0.05, *P < 0.05, **P < 0.01, ***P < 0.001. DAPI, 4′,6-diamidino-2-phenylindole. Credit:科学的进步(2023)。DOI: 10.1126 / sciadv.ade0625

科学家们注入nanovesicles老鼠通过尾巴基地和成像跨各种收获器官来分析他们的吸收。吴和团队指出重大结构的渗透二级淋巴器官表明nanovesicles携带neoantigens为广泛循环免疫细胞和其他免疫器官的渗透。

nanovesicles对乳腺肿瘤的生长在一个小鼠模型

研究小组测试的能力的生物工程nanovesicles提高癌症特异性杀害细胞毒性T淋巴细胞在一个小鼠模型小鼠的肿瘤生长和跟踪处理等结构。由四个星期他们发现老鼠体内的肿瘤负荷nanovesicles处理最低。研究人员测试了这些构造是否可以动员T细胞肿瘤病变,观察增加自然杀伤细胞在小鼠治疗。他们指出的重要性nanovesicle等特异性T细胞的相互作用CD 4CD 8抑制癌症。

nanovesicles可以与免疫抑制剂检查站共同努力,提高后者的影响策略,在乳腺癌的治疗。虽然nanovesicles使肿瘤生长抑制immune-cold小鼠模型,免疫抑制检查站的方法中受益。这两种方法是互补的集会被动免疫反应。例如,尽管nanovesicles阻止癌细胞生成特定的淋巴细胞,免疫抑制剂检查站保持完全有效地消除癌细胞的生存能力。两种方法的结合增加肿瘤浸润淋巴细胞的数量和活性相比,脾脏T细胞要么独自技术。

生物工程主动免疫疗法为个性化的癌症治疗
IL2-ep13nsEV对免疫的影响冷乳腺肿瘤。(一)实验过程示意图。肿瘤细胞溶解产物从4 t1是加载到mBMDC IL2-MFG-E8表达式,其次是DC分化和刺激。股票被孤立于直流和用于治疗4 t1肿瘤的BALB / c小鼠。总共1.0×104癌症细胞被注入的乳腺脂肪垫6至8-week-old雌性BALB / c小鼠。50微克的塞给肌内注射的小鼠肿瘤细胞植入前3和7天,8日,肿瘤细胞植入后15天。PBS对照组。对乳腺脂肪垫(B)肿瘤生长监测井径仪通过测量肿瘤大小。双尾未配对t检验进行比较肿瘤大小。在每组(N = 10。(C)的肿瘤重量终点(28天)显示为两个不同的治疗组。双尾未配对t检验进行比较肿瘤重量。在每组(N = 10。规模酒吧、1厘米。 (D) The tumors were dissociated, CD4+和CD8+直到在CD3+为每组细胞以FC,双尾未配对t检验进行比较胡麻的百分比。每组(N = 5。IFN-γ(E)+/ CD4+和IFN-γ+/ CD8+其中CD3+细胞分离脾细胞被FC检查。细胞的百分比被双尾相比未配对t检验。每组(N = 5。信贷:科学的进步(2023)。DOI: 10.1126 / sciadv.ade0625

临床前研究与人性化patient-derived异种移植

吴和他的同事们接下来使用patient-derived异种移植测试nanoconstructs的抗肿瘤作用和结合的方法对免疫抑制检查站。他们注意到合并后的技术更有效的在人源化小鼠的肿瘤生长抑制。组织化学的结果表明主动免疫治疗囊治疗促进T淋巴细胞浸润增加肿瘤。

而免疫抑制剂检查站管理在晚期乳腺癌患者,大多数病人接受手术可治愈的方法在早期阶段。然而,患者有时面对复发,导致乳腺癌相关死亡

在这样的场景中,吴和他的同事们推荐个性化的主动免疫疗法与nanovesicles防止未来疾病复发。他们测试了这一理论在小鼠模型,发现个性化治疗策略可以显著减少疾病复发。他们没有观察到的副作用的药物管理体重8周后,肝脏功能或免疫细胞在动物身上hyperactivation。

生物工程主动免疫疗法为个性化的癌症治疗
联合治疗的效果在人性化PDX老鼠。(一)实验过程示意图。肿瘤细胞溶解产物从PDX加载到人类monocyte-derived直流IL2-MFG-E8表达式,其次是DC分化和刺激。IL2-ep13nsEV被隔离直流和作为主动免疫疗法治疗人性化PDX老鼠。50微克的塞在星期3,5,7,9 PDX植入后。ICI的治疗方法是在20毫克/公斤腹腔内周5,7,9,11后肿瘤植入。对乳腺脂肪垫(B)肿瘤生长监测井径仪通过测量肿瘤大小。双尾未配对t检验进行比较肿瘤大小在不同的时间点。塞纯净的直流脉冲溶菌产物的健康乳腺脂肪垫被用作泡IL2-ep13nsEV的控制3887年。同形像统计图IgG1 anti-PD1的控制被用来治疗。在每组(N = 10。(C)终点的肿瘤重量测量四个治疗组相比,双尾未配对t检验。在每组(N = 10。规模酒吧、1厘米。(D)四组的肿瘤发病率是由卡方检验进行比较。(E和F)肿瘤分离,和hCD45+/ hCD3+,CD4+(E)和CD8+(F),直到测量通过FC相比每组和未配对t检验。每组(N = 5。hCD45 (G和H)+/ hCD3+/ IFN-γ+,CD4+(G)和CD8+(H)、细胞分离脾细胞被FC检查。细胞的百分比被双尾比较不同组之间未配对t检验。每组(N = 5。(我)瘤内CD4和CD8直到被包含IHC检测相比,双尾未配对t检验。酒吧、规模50μm。每组(N = 5。n。,P ≥ 0.05, *P < 0.05, **P < 0.01, ***P < 0.001, ****P < 0.0001. Credit:科学的进步(2023)。DOI: 10.1126 / sciadv.ade0625

前景

这样,科瑞吴和研究团队在实验室研究了乳腺癌的干预;一种癌症与在美国的发病率最高。尽管non-metastatic癌症可以通过手术治疗和化疗,大约有22%的患者最终经验10年内复发。

大多数现有的治疗方法落后在拯救患者的10年生存率13%。结果,需要更好的治疗是必要的治疗在晚期患者,预防疾病的复发。这项研究的结果是有前途的治疗多类型与肿瘤耐药的方法免疫抑制检查站。

更多信息:科瑞吴et al,工程个性化的主动免疫治疗癌症治疗和预防复发,科学的进步(2023)。DOI: 10.1126 / sciadv.ade0625

Wouter Scheper et al,低和可变肿瘤瘤内的反应性细胞剧目在人类癌症,自然医学(2018)。DOI: 10.1038 / s41591 - 018 - 0266 - 5

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引用主动免疫治疗癌症个性化治疗:生物工程(2023年5月16日)2023年5月18日从//www.pyrotek-europe.com/news/2023-05-bioengineering-immunotherapy-personalized-cancer-treatment.html检索
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