用特定的光一照，就會標(biāo)記出身體中的癌細(xì)胞，讓免疫系統(tǒng)前去絞殺？這種神奇的工程化納米酶，最近在中國科學(xué)院分子細(xì)胞科學(xué)卓越創(chuàng)新中心問世，成功于9月10日深夜在線發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《自然》。

基于鄰近標(biāo)記的抗原擴(kuò)增技術(shù)（PATCH）示意圖

在化學(xué)生物學(xué)研究中，科學(xué)家擁有一種強(qiáng)大的“分子地圖繪制技術(shù)”——鄰近標(biāo)記技術(shù)，它能在細(xì)胞的特定位置對周邊環(huán)境進(jìn)行催化標(biāo)記。這使得科學(xué)家能夠精準(zhǔn)識別特定分子在微觀世界中的“社交圈”，“看清”生命過程。

鄰近標(biāo)記技術(shù)擁有如此強(qiáng)大的“標(biāo)記”能力，能否利用它來主動改造細(xì)胞，解決醫(yī)學(xué)難題，從實(shí)驗(yàn)室里的“觀測工具”轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)“治療工具”呢？ 該中心韓碩研究團(tuán)隊(duì)通過開發(fā)一種深紅光或超聲波響應(yīng)的工程化納米酶，將鄰近標(biāo)記技術(shù)改造為一種強(qiáng)大的“治療武器” ，實(shí)現(xiàn)了這一設(shè)想。

小鼠實(shí)驗(yàn)表明，通過在腫瘤上人為制造出難以逃逸的靶點(diǎn)，不僅有望解決免疫療法中的核心難題，更能激發(fā)體內(nèi)持久而強(qiáng)大的全身性抗腫瘤效應(yīng)。

在癌癥免疫治療中，免疫細(xì)胞需要足夠強(qiáng)和足夠多的“信號”才能發(fā)起攻擊，但癌細(xì)胞表面的天然信號往往非常稀疏。研究人員在實(shí)驗(yàn)小鼠中通過紅光或超聲波對工程化納米酶下達(dá)標(biāo)記指令，在癌細(xì)胞表面“無中生有”地制造出一個(gè)強(qiáng)大的人造靶標(biāo)。隨后一種特制的BiTE分子被引入，它能同時(shí)抓住癌細(xì)胞的抗原“補(bǔ)丁”和免疫T細(xì)胞。

免疫系統(tǒng)的T細(xì)胞（右）被工程化納米酶標(biāo)記的強(qiáng)力人造靶標(biāo)所激活，對癌細(xì)胞（左）發(fā)起精準(zhǔn)的毀滅性打擊

這種高密度的標(biāo)記，不僅是簡單地指引，更像是吹響戰(zhàn)斗的集結(jié)號。它能促使T細(xì)胞表面的相關(guān)識別受體高效聚集，觸發(fā)其“最強(qiáng)攻擊模式”，對光和超聲波引導(dǎo)的部位實(shí)施精準(zhǔn)的毀滅性打擊。

癌細(xì)胞被摧毀后，暴露了更多內(nèi)部“犯罪證據(jù)”。這些新線索被免疫系統(tǒng)的“情報(bào)部門”獲取并傳遍全身，幫助免疫系統(tǒng)學(xué)會自主識別這類癌細(xì)胞，不僅能主動攻擊遠(yuǎn)處逃逸的“同伙”，還能形成長期記憶。即使未來有新的癌細(xì)胞出現(xiàn)，免疫系統(tǒng)也能立刻識別并清除，如同接種了“腫瘤疫苗”。

該研究目前在實(shí)驗(yàn)小鼠和體外臨床腫瘤樣本中均取得良好療效，有望為開發(fā)更智能、更高效的下一代免疫療法開辟全新的道路。

分子細(xì)胞卓越中心韓碩研究員和復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院高強(qiáng)教授為該論文共同通訊作者。