加州大学旧金山分校的科学家发明了一种“分子 GPS”，可将免疫细胞引导至大脑，使它们能够杀死肿瘤，同时保护健康组织。这一突破已在小鼠身上成功测试，可能会彻底改变脑癌和其他神经系统疾病的治疗方法。

研究人员开发出一种方法，可以对免疫细胞进行编程，使其靶向胶质母细胞瘤并减少小鼠多发性硬化症相关的炎症。该技术将在人类胶质母细胞瘤治疗中进行临床试验。

加州大学旧金山分校的科学家开发出一种“分子GPS ”，引导免疫细胞进入大脑，使它们能够在不损害健康组织的情况下瞄准和消除肿瘤。

这种创新的活细胞疗法可以穿过身体到达特定器官，克服了 CAR-T 癌症疗法的重大局限性。该技术已在小鼠身上取得成功，研究人员预计明年将在临床试验中进行测试。

科学家们展示了免疫细胞如何消除一种名为胶质母细胞瘤的致命脑瘤并防止复发。他们还利用这些细胞抑制了多发性硬化症小鼠模型中的炎症。

加州大学旧金山分校细胞和分子药理学教授、该论文的共同资深作者 Wendell Lim 博士说：“活细胞，尤其是免疫细胞，适应在体内移动，感知自己的位置并找到目标。”

该论文于 12 月 5 日发表在《科学》杂志上。

美国每年有近30万患者被诊断出患有脑癌，这是儿童癌症死亡的主要原因。

脑癌是最难治疗的癌症之一。手术和化疗有风险，而且药物不一定能进入大脑。

为了解决这些问题，科学家们开发了一种针对免疫细胞的“分子 GPS ”，利用大脑的“邮政编码”和肿瘤的“街道地址”来引导免疫细胞。

他们在一种名为 brevican 的蛋白质中找到了理想的分子邮政编码，这种蛋白质有助于形成大脑的胶状结构，并且只出现在那里。对于街道地址，他们使用了两种在大多数脑癌中发现的蛋白质。

科学家们对免疫细胞进行了编程，只有当它们首先检测到短小蛋白聚糖，然后检测到一种或另一种脑癌蛋白时，它们才会发起攻击。

一旦进入血液，它们很容易就到达小鼠的大脑并消灭正在生长的肿瘤。留在血液中的免疫细胞保持休眠状态。这可以防止身体其他部位恰好具有相同蛋白质“地址”的组织受到攻击。

一百天后，科学家将新的肿瘤细胞引入大脑，留下了足够多的免疫细胞来找到并杀死它们，这充分表明他们可能能够阻止任何剩余的癌细胞重新生长。

“在我们的小鼠模型中，脑部启动的 CAR-T 细胞在清除胶质母细胞瘤方面非常有效，这是我们在实验室中见过的最有效的干预措施，”瓦尔哈拉基金会细胞设计研究员、论文共同第一作者米洛斯·西米奇博士说：“这表明 GPS 确保它们只在大脑中发挥作用的效果非常好。同样的策略甚至可以清除乳腺癌的脑转移。”

在另一项实验中，研究人员利用大脑 GPS 系统对多发性硬化症小鼠模型中的细胞进行改造，使其能够向大脑输送抗炎分子。改造后的细胞到达目标，炎症消退。

科学家们希望这种方法能够很快应用于患有其他衰弱性神经系统疾病的患者。

“胶质母细胞瘤是最致命的癌症之一，这种方法可以为患者带来治愈的机会，”加州大学旧金山分校肿瘤学家、该论文的共同资深作者医学博士 Hideho Okada 表示：“在癌症、脑转移、免疫疾病和神经退行性疾病之间，数百万患者有朝一日可以从我们开发的针对性大脑疗法中受益。”

这项工作部分得到了以下机构的资助：威尔神经科学研究所；美国国立卫生研究院、NCI & NIBIB U54CA244438、NINDS R35NS105068 和 NCI P50CA097257；ARPA-H D24AC00084-00；加州大学旧金山分校生活治疗计划；瓦尔哈拉基金会；加州大学旧金山分校细胞设计研究所；以及 HDFCCC 细胞分析共享资源设施实验室 NIH NCI 奖 P30CA082103。有关所有资助，请参阅论文。

披露：已提交了与本研究相关的多项专利（包括但不限于美国专利申请号 63/464,497；17/042,032；17/040,476；17/069,717；15/831,194；15/829,370；15/583,658；15/096,971；15/543,220）。有关所有披露，请参阅本文。

参考文献：“编程组织感应 T 细胞以向大脑提供疗法”，作者：Milos S. Simic、Payal B. Watchmaker、Sasha Gupta、Yuan Wang、Sharon A. Sagan、Jason Duecker、Chanelle Shepherd、David Diebold、Psalm Pineo-Cavanaugh、Jeffrey Haegelin、Robert Zhu、Ben Ng、Wei Yu、Yurie Tonai、Lia Cardarelli、Nishith R. Reddy、Sachdev S. Sidhu、Olga Troyanskaya、Stephen L. Hauser、Michael R. Wilson、Scott S. Zamvil、Hideho Okada 和 Wendell A. Lim，2024 年 12 月 6 日，Science。DOI ：10.1126/science.adl4237

来源：加州大学旧金山分校

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