为精准抗肿瘤免疫治疗开发的基于磁声驱动的CAR T细胞机器人

尽管嵌合抗原受体 (CAR) T 细胞疗法在血液系统恶性肿瘤的治疗中显示出潜力，但由于严酷的物理屏障和免疫抑制微环境，其在实体瘤中的应用并不令人满意。

基于磁声顺序驱动的 M-CAR T 微型机器人示意图，用于对实体瘤进行自控引导。

理想的 CAR T 疗法需要一种新型装甲 CAR T 细胞，该细胞经过工程改造，可以在循环系统中导航，穿透肿瘤组织，并在恶劣的肿瘤微环境中存活，以发挥足够的免疫作用。

近日，由中国科学院深圳先进技术研究院（SIAT）蔡林涛教授领导的研究团队开发了一种基于CAR T细胞的微型机器人（M-CAR T），具有磁声顺序驱动功能，可以通过点击偶联用免疫磁珠装饰 CAR T，自主导航到肿瘤部位进行细胞免疫治疗。

基于免疫磁珠工程，M-CAR T展示了可控的逆流避障运动，并在磁力引导下保持按需路线。同时，它表现出独特的声学操纵特性，可以发挥 CAR T 细胞控制作用，并可以在磁声顺序驱动下主动穿透人造肿瘤组织。

蔡教授说：“顺序驱动赋予 M-CAR Ts 磁驱动的抗流动和避障能力以及声驱动的肿瘤组织穿透能力，从而能够在人工肿瘤模型中实现高效迁移和积累。”

在动物模型中，顺序驱动的 M-CAR Ts 实现了长距离靶向，并在可编程磁引导下聚集在瘤周区域。随后，声学镊子驱动 M-CAR T 迁移到深部肿瘤组织，与没有驱动的细胞相比， 累积的外源性 CD8 + CAR T 细胞增加了 6.6 倍。

“巧妙地，抗 CD3/CD28 免疫磁珠刺激浸润的 CAR T 原位增殖和激活，显着增强其抗肿瘤免疫功效，”该研究的共同通讯作者潘红博士说。

M-CAR T 保持了 CAR T 细胞的生物活性特性，能够进行磁力驱动的空间靶向和声学驱动的肿瘤穿透，以应对血管逆流和迁移到深部肿瘤的障碍。进入肿瘤组织后，免疫磁珠原位刺激CAR T细胞通过高效扩增和激活来克服免疫抑制性肿瘤环境。

“这种顺序驱动引导的细胞微型机器人结合了智能机器人的自主靶向和渗透与 T 细胞的原位免疫激活的优点。它对实体癌的临床精准免疫治疗具有相当大的前景，”潘博士说。