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创建特定白细胞的超级士兵来增强抗肿瘤反应

玛格丽特公主的研究人员进行了一系列优雅的实验,证明了创建特定白细胞的“超级士兵”来增强抗肿瘤反应。

博士领导的研究 候选人Helen Loo Yau,博士后研究员Emma Bell博士和高级科学家Daniel D. De Carvalho博士介绍了一种修饰DNA的表观遗传疗法,该疗法可以通过增强免疫杀伤性T细胞杀死癌细胞的能力而将其转变为“超级战士”。。

他们的发现可能潜在地增强免疫疗法,这是一种目前对少数癌症患者有效的癌症治疗新范例。一些患者对免疫疗法反应良好,肿瘤尺寸急剧缩小,而其他患者则仅部分响应或根本没有响应。世界各地的临床医生和科学家都在努力理解为什么免疫疗法只能帮助某些患者。

这项研究发表在2021年2月19日的Molecular Cell中。

多伦多大学医学生物物理学系副教授De Carvalho博士说:“我们未来的目标是将这种策略与其他免疫疗法结合使用以增强抗肿瘤免疫力。” “我们设想了一项未来的临床试验,我们将从患者那里收集T细胞,以在实验室中进行表观遗传疗法进行治疗。这可以有效地扩大杀死癌症细胞的力量,从而创造出'超级士兵大军'。 -注入患者体内,以潜在地增强其对肿瘤的内在免疫反应。”

De Carvalho博士的实验室首先观察到用表观遗传疗法治疗的小鼠肿瘤中T细胞浸润的增加。当他们移除T细胞后,治疗停止了,这说明T细胞为治疗成功做出了贡献。

这项发现引起了研究人员的兴趣,研究人员着手将这种表观遗传学DNA修饰疗法直接应用于实验室的T细胞。他们从健康的人类供体以及黑色素瘤,乳腺癌,卵巢癌和结肠直肠癌患者中分离出T细胞。他们的结果证明,表观遗传学疗法增强了T细胞对癌症的杀伤能力。

表观遗传学是通过向DNA添加或去除化学“标签”来起作用的。就像可分离的便签纸一样,这些标签有助于指定可以打开或关闭哪些基因。简而言之,您可以使用改变这些表观遗传学标记的药物来改变细胞的功能。

从本质上讲,研究人员发现,一种可用的化疗药物去除了特定的表观遗传学标记,这些标记使T细胞中关键基因子集中的基因保持关闭状态。去除这些标签可以重新打开这些基因,并起到“涡轮增压” T细胞的作用,从而成为更有效的杀伤机器。

研究人员发现了两个特定的基因,这些基因被表观遗传疗法激活,并导致T细胞在杀死癌细胞方面变得更好。

高维,单细胞大规模细胞计数分析(一种描述单细胞和药物反应的下一代技术)揭示了粒酶和穿孔素蛋白的数量增加,T细胞用于执行其杀伤功能。当释放时,穿孔素就像致命的特警队一样,能够在细胞膜上打孔,以使颗粒酶进入感染或癌细胞,从而完成杀死它的工作。

De Carvalho博士解释说:“ T细胞变成了一种'超级战士',具有高度活化的分子-具有更大更好的武器-可以摧毁癌细胞。”他补充说,该论文详细描述了该过程的分子机制。发生。

该论文的一个关键新颖之处是使用表观遗传疗法来影响T细胞中基因的行为。表观遗传疗法的大多数研究都集中在它们对癌细胞的作用上。但是,本文着眼于我们的免疫细胞如何反应,从而深入了解了我们如何增强免疫系统的抗肿瘤活性。

表观遗传治疗的新兴领域试图在不实际改变DNA序列的情况下影响基因活性,这使之成为癌症研究的令人兴奋的治疗途径。

De Carvalho博士说:“对免疫细胞进行基因操纵以进行治疗并不是简单的实验。在临床实施中它甚至更为复杂和昂贵,我们的工作为将表观遗传学与其他免疫疗法策略相结合的临床研究奠定了基础。”

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