3D熒光斷層掃描技術(shù)在CAR-T方向的應(yīng)用

作為設(shè)備銷售商，我們總是期望新的設(shè)計(jì)和技術(shù)可以應(yīng)用于一些熱點(diǎn)研究方向，那么新型的三維熒光斷層掃描成像技術(shù)（Insyte FLECT/CT：http://www.trifoilimaging.com）是否可以應(yīng)用于CAR-T研究呢？
 直接而簡短的回答：是的，可以！

 CAR-T細(xì)胞（嵌合抗原受體）療法是一種癌癥治療策略，通過收集患者自身的T細(xì)胞，一種攻擊患病細(xì)胞（如癌細(xì)胞）的免疫細(xì)胞，然后利用基因工程技術(shù)使其能夠識(shí)別在癌細(xì)胞上表達(dá)的抗原。這些經(jīng)過改造后的特異性免疫細(xì)胞被稱為CAR-T細(xì)胞，當(dāng)它們被重新注入病人體內(nèi)后，來自病人自身的、已經(jīng)過改造的CAR-T細(xì)胞便可以攻擊并殺死癌細(xì)胞。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，CAR-T細(xì)胞往往需要一種特殊蛋白質(zhì)（細(xì)胞因子）的局部激活來刺激其產(chǎn)生殺傷功能。這也使得常規(guī)的ACT（Adoptive cell therapy）療法雖然對(duì)白血病等疾病有效，但很少能成功治療實(shí)體腫瘤。

我們選擇了最近發(fā)表于Science Advances期刊上的一項(xiàng)研究成果（doi: 10.1126/sciadv.abn8264），以它為例說明Insyte FLECT/CT技術(shù)在此研究方向的應(yīng)用價(jià)值。

斯坦福大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一種增強(qiáng)CAR-T細(xì)胞對(duì)實(shí)體腫瘤殺傷力的遞送方法。研究人員使用了一種基于水凝膠的傳遞系統(tǒng)，將CAR-T細(xì)胞和用于激活其殺傷功能的細(xì)胞因子共同添加到水凝膠中，然后將混合物注射到腫瘤附近。一旦CAR-T細(xì)胞到達(dá)病灶區(qū)域，細(xì)胞因子將直接刺激CAR-T細(xì)胞產(chǎn)生殺傷活性。

本次研究中，研究人員使用基于生物發(fā)光的in vivo光學(xué)成像技術(shù)，對(duì)以下3個(gè)方面的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行監(jiān)測：
 1、觀察基于水凝膠的給藥系統(tǒng)在小鼠體內(nèi)隨時(shí)間的穩(wěn)定性/降解情況。研究人員使用了一種近紅外熒光團(tuán)（Alexa Fuor 647）與混合在水凝膠中的納米顆粒結(jié)合，然后將這些水凝膠植入小鼠體內(nèi)，并在設(shè)定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行成像。

 2、跟蹤注射后的CAR-T細(xì)胞：CAR-T細(xì)胞經(jīng)過基因修飾后，不僅可以識(shí)別特定的腫瘤抗原，而且可以表達(dá)熒光素酶（LUC），用于生物發(fā)光成像。

 3、評(píng)估CAR-T治療效果：經(jīng)過修飾后的癌細(xì)胞（MED8A, human medulloblastoma brain cancer）也可表達(dá)LUC，用于生物發(fā)光成像。將這些癌細(xì)胞注射到小鼠皮下，建立皮下腫瘤模型。在注射CAR-T細(xì)胞進(jìn)行治療后，可以觀察到來自腫瘤的生物發(fā)光信號(hào)，并且信號(hào)強(qiáng)度隨時(shí)間的推移而下降，表明該種CAR-T給藥系統(tǒng)對(duì)于實(shí)體腫瘤有明顯的治療效果。

如果在上述研究中使用3D熒光斷層掃描成像來替代生物發(fā)光成像，會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果有哪些提高呢？

首先，研究人員可以使用近紅外熒光蛋白（iRFP）來替代LUC對(duì)腫瘤細(xì)胞進(jìn)行標(biāo)記，這種方法的優(yōu)點(diǎn)是在后續(xù)成像時(shí)不再需要額外注入底物（熒光素）用于生物發(fā)光成像。由于影響生物發(fā)光過程的因素很多，包括底物濃度、氧氣、ATP、腫瘤大小、溫度等，從而間接影響對(duì)遞送系統(tǒng)療效的評(píng)估。而利用iRFP進(jìn)行熒光成像時(shí)，由于信號(hào)采集完全依靠激發(fā)光/發(fā)射光，不受其它因素的干擾，可有效避免熒光素底物可能對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生的影響，得到更加穩(wěn)定的定量結(jié)果，從而能夠更加準(zhǔn)確地評(píng)估CAR-T遞送系統(tǒng)的治療效果。

其次，研究人員可以把皮下腫瘤設(shè)計(jì)為原位腫瘤。盡管這項(xiàng)研究的主要目的在于評(píng)估基于水凝膠的CAR-T給藥系統(tǒng)的療效，但如果能夠在此基礎(chǔ)上引入InSyTe FLECT/CT，便可以更進(jìn)一步地實(shí)現(xiàn)對(duì)于CAR-T在原位（即深層組織模型）中的療效監(jiān)測。毫無疑問，3D熒光斷層掃描技術(shù)的應(yīng)用，能夠協(xié)助研究人員獲得更多更全面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)也將更加有助于對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的評(píng)估，在實(shí)驗(yàn)結(jié)果向臨床轉(zhuǎn)化的過程中發(fā)揮出巨大的價(jià)值。

本文僅以原文獻(xiàn)中的成像方法為例進(jìn)行技術(shù)討論，不對(duì)原文實(shí)驗(yàn)結(jié)果有任何評(píng)價(jià)性的結(jié)論。
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