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在化学生物学研究中,邻近标记技术能在细胞的特定位置,对周边环境进行催化标记,帮助科学家精准识别特定分子在微观世界中的“社交圈”,“看清”生命过程。
能否利用邻近标记技术的标记能力来主动改造细胞,解决医学难题,从实验室里的“观测工具”转变为一个“治疗工具”?
中国科学院分子细胞科学卓越创新中心团队,通过开发一种深红光或超声波响应的“纳米机器人”(工程化纳米酶),将邻近标记技术改造为一种“治疗工具” ,实现了这一颠覆性的设想。
在癌症免疫治疗中,免疫细胞需要足够强和足够多的“信号”才能发起攻击,但癌细胞表面的天然信号往往非常稀疏,并且缺乏肿瘤特异性。
研究人员在实验小鼠中通过具有高空间分辨 、强穿透性的红光或超声波,对“纳米机器人”(工程化纳米酶)下达高效催化的标记指令,精准而特异地在癌细胞表面制造出一个人造靶标。
原本信号微弱的癌细胞,瞬间像被贴上了一个巨大而闪亮的“通缉令”。随后一种特制的BiTE分子被引入,它能同时抓住癌细胞的抗原“补丁”和免疫T细胞。
这种高密度的标记,不仅是简单地指引,更像是吹响集结号。它能促使T细胞表面的相关识别受体高效聚集,触发其对光或超声波引导的部位实施精准的打击。
癌细胞被摧毁后,暴露了更多内部信息。这些新线索被免疫系统获取并传遍全身,帮助免疫系统学会自主识别这类癌细胞,使得免疫系统不仅能主动攻击远处逃逸的“同伙”,还能形成长期记忆。即使未来有新的癌细胞出现,免疫系统也能立刻识别并清除,如同接种了“肿瘤疫苗”。
通过精准地在肿瘤上人为制造出难以逃逸的靶点,不仅解决了免疫疗法中的核心难题,更激发了体内持久而强大的全身性抗肿瘤效应。
目前该研究在实验小鼠和体外临床肿瘤样本中均取得良好疗效,为开发更智能、更高效的下一代免疫疗法开辟了全新的道路。
基于邻近标记的抗原扩增技术(PATCH)示意图
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