T細胞生物工廠發現，一舉抗擊疾病！

由尼比伯資助的研究人員已經將T細胞轉化為藥物工廠，用於發現體內攜帶特定疾病的細胞，然後產生針對患病細胞的治療蛋白。資深作者Parijat Bhatnagar博士是位於加利福尼亞門洛帕克的SRI國際化學生物學中心細胞醫學主任，他和同事們設計了t細胞「生物工廠」來直接針對體內的細胞疾病，同時最小化對周圍健康細胞的損害，這項研究發表在《先進生物系統》上。美國國家生物醫學成像與生物工程研究所合成生物學技術開發項目主任David Rampulla博士說：研究人員已經利用T細胞在體內移動，並摧毀了看起來異常的細胞，並增加了一些額外的治療意義和反應功能。

博科園-科學科普：這種新基於細胞的工具引導t細胞瞄準特定疾病，這項工作是合成生物學的一個極好例子，它涉及到為特定目的而重新設計現有的自然生物系統。T細胞自然地從血液中進入組織，這一過程被稱為外溢，是對異常細胞的巡邏。在T細胞中設計了一種新的信號通路，利用這種先天的外滲能力。它將T細胞轉變成一個以細胞為基礎的藥物傳遞系統，我們稱之為T細胞生物工廠。這可以被設計出來，在個體中尋找特定的疾病，例如病毒感染或某種癌症，然後合成一種治療蛋白來中和這種疾病。例如為了殺死攜帶流感病毒的細胞，研究人員將在t細胞生物工廠的表面插入一個DNA序列，該序列編碼流感識別蛋白。

這個模塊叫做感測器，另一個重要的DNA序列是專門中和流感病毒的治療蛋白的編碼序列。這個模塊叫做效應器。當感測器識別受流感感染的宿主細胞時，效應器就被激活。這些DNA序列是模塊化的，可以交換來將t細胞生物工廠重定向到不同的疾病靶點。在攜帶人類卵巢腫瘤的小鼠中首次證實了t細胞生物工廠的活性和特異性。在測試中，感測器模塊是一種與卵巢癌細胞結合的蛋白質。與殺死腫瘤的效應蛋白不同的是，研究人員植入了一種能產生生物發光報告蛋白的基因。這種生物發光使研究小組能夠觀察到t細胞生物工廠與卵巢癌細胞的結合是否導致效應蛋白在腫瘤內釋放，控制生物工廠沒有包含感測器模塊。

t細胞生物工廠表面的感測器分子與患病細胞相互作用，而不是健康細胞。然後工廠生產治療效應蛋白，攻擊和破壞患病細胞。圖片：Parijat Bhatnagar, SRI International, Menlo Park, CA.

注射24小時後，t細胞生物工廠釋放的報告蛋白量明顯高於對照組。生物熒光在48小時達到峰值，並持續表達72小時。第一次試驗證明了以t細胞為基礎的系統的可行性，該系統可以針對特定的以細胞為基礎的疾病，在疾病部位表達一種效應蛋白。研究人員對初步結果充滿熱情，希望能有一個系統來避免藥物的系統性輸注，因為藥物往往會損害健康和病變組織。可重新編程系統將只在生物工廠遇到患病細胞時合成治療蛋白，從而限制對正常組織的損害。

博科園-科學科普｜研究/來自：國立衛生研究院

參考期刊文獻:《Advanced Biosystems》

DOI: 10.1002/adbi.201800210

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