癌症作為世界醫學難題🤫，一直困擾著人類⚅🕛。針對惡性實體腫瘤，手術切除仍然是目前最為推薦的治療方式，具有起效快的優點，但因為外科手術很難將腫瘤組織徹底清除幹凈，且手術創傷產生的炎症會引發免疫抑製🔗，所以極易復發和轉移。
腫瘤免疫治療作為近年來新興的一種治療方式🏨，備受關註，該療法是通過免疫治療劑激活機體自身的免疫系統去殺傷癌細胞。這種治療方式的優點在於可以治療癌症中晚期的患者🔡🐜，甚至可以根治一些難治療的腫瘤，但起效較慢🎋，且無法控製免疫治療劑的釋放量😚😨。免疫治療劑的過度釋放將會導致免疫系統的過度激活，產生“細胞因子風暴”和休克體征。針對上述兩種治療方法的優缺點，能否取長補短，開發一種標本兼治的綜合療法？
光控細胞藥物工廠可控表達釋放細胞免疫調節因子，實現可控腫瘤免疫治療。
顺盈娱乐生命科學學院葉海峰團隊利用合成生物學造物致用的思想，巧妙地融合了光遺傳學技術、腫瘤手術切除療法以及腫瘤免疫療法，開發了一種光控細胞藥物工廠，實現遠紅光可控的、可長期按需調控釋放免疫治療劑的免疫調節工程細胞（FILC）🚵🏼♂️。將該工程細胞包裹於生物相容性極高的水凝膠中，在腫瘤手術切除後植入切除部位，通過遠紅光光照兩小時即可控製表達釋放免疫調節細胞因子IFN-β，TNF-α👩🚒，IL-12，從而調動小鼠自身免疫系統殺傷殘余的腫瘤細胞🧕🏼，防止腫瘤復發和轉移👮🏻♀️。
光控腫瘤免疫治療流程示意圖
該療法在黑色素瘤切除小鼠模型體內的抗腫瘤功能研究顯示，光照治療組相比於傳統治療方式三種細胞因子（IFN-β☎，TNF-α，IL-12）直接皮下註射組以及水凝膠直接包裹緩釋組：未見腫瘤復發，血清中抗腫瘤相關細胞因子濃度顯著升高，脾臟和外周血中NK細胞💦、CD8+ T細胞以及它們的活化細胞占比均顯著升高🏊🏽👨🏼🏫，中央記憶型T細胞占比顯著升高；而對照組的腫瘤卻復發嚴重🥀🌏。由此可見🐸，該療法是通過調動機體內的先天免疫和適應性免疫來發揮抗腫瘤作用的，同時可以誘導長期免疫記憶以防止腫瘤復發。
此外🥑，研究者們還將光照治療組水凝膠中包裹的光控免疫調節工程細胞（FILC）替換為強表達IFN-β，TNF-α，IL-12三種細胞因子的工程細胞👉🏼🪴，檢測了手術切除3天後小鼠血清中IL-6（“細胞因子風暴”檢測指標）的表達情況🪶，結果顯示，強表達對照組相比於光照治療組具有顯著升高的IL-6，發生了免疫系統過度激活。由此驗證了光控免疫治療相比於不可控免疫治療的優勢。
上述研究成果於2022年10月26日以https://www.nature.com/articles/s41467-022-33891-9
圖文｜生命科學學院 來源｜科技處 編輯｜張雨璐 余蘇寧 編審｜郭文君
