莱顿大学正在测试期间实时监测这些肿瘤与免疫细胞的相互作用。 2024年9月5日,据资源库了解,莱顿大学的药物研究中心近日宣布,该校的研究团队开发了一种突破性模型,利用3D打印技术在与人体组织极为相似的环境中制造微型肿瘤。这一技术有望推动癌症免疫疗法的发展。与此同时,研究人员还开发了一种全新的实时监测方法,用于观察这些肿瘤与免疫细胞的相互作用。
莱顿大学博士生Anita Liao解释说:“我们利用这种新方法来测试增强型T细胞和双特异性抗体的疗效。这样可以确保只有最具潜力的候选药物进入下一阶段的研究和临床试验。”
癌细胞善于通过各种方式逃避免疫系统的检测,甚至能抵御免疫细胞的攻击。免疫疗法的目标是帮助免疫系统识别、攻击并最终摧毁癌细胞。其实现途径包括通过药物增强免疫系统或增强T细胞的功能。莱顿大学的研究聚焦于后者,通过全新的测试策略来改进治疗效果。
研究人员通过3D打印技术制造肿瘤模型,并在此过程中实时监测肿瘤与免疫细胞的互动。这种方法能够精准模拟T细胞与癌细胞的交互过程。T细胞是一类能够攻击癌细胞的特化免疫细胞,其表面的受体像天线一样可以识别癌细胞。通过从患者体内提取T细胞,设计出功能更强的受体后再注入患者体内,可以提升T细胞识别并摧毁癌细胞的能力。此外,双特异性抗体能够同时结合T细胞和癌细胞,进一步协助T细胞定位并消灭癌细胞。
克服传统方法的局限
传统的免疫疗法测试方法通常是将肿瘤细胞、T细胞和抗体混合在培养皿中进行观察,但这种方法难以反映出人体内的复杂情况。莱顿大学的癌症药物靶标发现教授Erik Danen指出:“在培养皿中,T细胞与肿瘤细胞直接接触,可以立刻开始杀伤它们。但在实际的体内环境中,T细胞需要先导航到肿瘤的位置,整个过程复杂得多。”
3D打印肿瘤模型及其实时监测
为了更真实地模拟人体环境,研究团队利用嵌入胶原凝胶的3D打印技术,构建了一个逼真的肿瘤模型。Liao解释道:“这种胶原凝胶可以模拟人体组织。我们利用生物3D打印机将肿瘤细胞注入凝胶中,形成三维微型肿瘤。这些肿瘤会在凝胶中生长并扩散,与体内真实的肿瘤非常相似。接下来,我们将T细胞添加到模型中,让它们寻找并攻击肿瘤。”这种方法不仅高度逼真,还具有高通量优势,适合测试不同增强型T细胞和抗体的效果。
此外,研究团队还开发了一套自动化显微镜系统,能够实时监控这些3D打印肿瘤的动态变化。通过这个系统,研究人员可以详细观察T细胞如何与肿瘤细胞互动,以及肿瘤细胞采取的防御策略。Danen教授指出:“我们不仅能够看到增强型T细胞和抗体的作用效果,还能分析肿瘤细胞的防御反应,这为优化治疗策略提供了新的思路。”
新模型的初步成果
这一新模型已经在多种双特异性抗体的测试中取得了成功。研究表明,并非所有抗体在旧的测试模型中表现出的效果都能在新模型中重复。Danen教授补充道:“在新的、更复杂的模型中,我们发现最有效的抗体不仅能激活T细胞,还能释放信号分子,进一步吸引更多的T细胞参与攻击。而在旧的培养皿方法中,T细胞和肿瘤细胞直接混合在一起,T细胞可以立即开始攻击,无法展示出这种复杂行为。新模型将有助于识别出最具潜力的抗体,推动其进入临床试验。”
推动乳腺癌和眼癌的治疗进展
目前,该团队已经开始利用这一模型测试改良后的T细胞受体。例如,他们正在评估莱顿大学医学中心免疫学家Mirjam Heemskerk开发的用于治疗眼癌的T细胞受体。同时,研究团队还与鹿特丹伊拉斯姆斯医学中心的Reno Debets实验室合作,测试用于乳腺癌的新型T细胞受体。Danen教授表示:“我们的模型已经成功预测出哪些受体在小鼠实验中有效。这些增强型受体现在已经准备好进行临床试验。我们希望这项研究能够为癌症患者带来更为精准和有效的治疗选择。”
通过3D打印技术模拟人体肿瘤并实时监测其与免疫细胞的相互作用,莱顿大学的这一创新研究不仅为免疫疗法的测试提供了更加精准的工具,还为开发新的癌症治疗手段带来了希望。这一技术或将成为未来癌症治疗中的关键一步,帮助科学家更有效地筛选出最有潜力的免疫疗法候选药物,为患者带来更多生存希望。
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