发明细胞的科学家是、发现细胞的科学家

“我们发明了一种细胞大小的‘无人工厂’，一有光就‘开始工作’，可以大大降低肿瘤切除手术后复发的可能性。” 10月31日，华东师范大学医学合成生物学研究中心执行主任叶海峰告诉科技日报记者，“无人工厂”采用合成生物学设计，可生产免疫调节细胞因子并指导机体以消除残留的癌细胞。该结果最近发表在《自然·通讯》上。

肿瘤细胞识别存在“盲点”

手术切除仍然是实体瘤的主要治疗方法，但无论手术多么精准，也不可能切除所有肿瘤细胞。切除后，癌细胞仍零星存在，并继续逃逸，诱发新的癌症。因此，肿瘤的复发和转移已成为肿瘤治疗领域的难题。

“人体的免疫系统存在对逃逸的肿瘤细胞不敏感、不识别等问题，从而产生‘盲点’。”叶海峰表示，肿瘤细胞的存在是客观存在的，但通过激活免疫细胞，可以增强人体的免疫系统，对肿瘤进行围剿和抑制。细胞能力。

据报道，肿瘤切除辅以免疫调节治疗，正在成为肿瘤治疗的新选择。人们已经开发出多种药物和基于细胞的技术来增强人体的自然免疫系统来对抗癌症。

“人体实现免疫增强还是存在风险的，因为控制问题很难解决，而且存在过度激活的可能，从而危及生命。”叶海峰表示，必须解决信号因素的释放和传递。最理想的情况是，“哨声”因素在接到“指令”时可以立即产生，在指令消失后可以停止，就像工厂里的生产线一样。

细胞级“无人工厂”实现光控

通过程序设计实现生物因子的精准可控释放，是合成生物学的技术优势。但什么控制呢？

在设计“无人工厂”之初，叶海峰考虑了多种控制方案。物理信号、化学信号、电信号等都可以作为“指令”的传输载体。但在意识到光遗传学的发展之后，光作为“命令”载体的绝对优势让叶海峰果断放弃了其他方法。

“光可以达到远距离、无痕的效果，这样的优势是无可比拟的。”叶海峰表示，与其他信号相比，光信号的非侵入性方法在临床安全性方面非常有价值，并且可以澄清细胞活动。调整。

叶海峰团队发明的远红光控制免疫调节工程细胞解决了调控问题、生产问题、自我保护问题三个问题——

该团队此前开发了一种基于远红光诱导基因模块的光遗传学工具，并将该工具嵌入到活细胞工厂中，解决了精准调控的问题；

由于细胞工厂的高扩增能力，研究团队将多种免疫治疗细胞因子（IFN-、TNF-和IL-12）纳入生产体系，解决“哨子”因子的组装和生产问题；

细胞工厂组装成功后，还需要运输到人体。免疫系统可能会清除异物，团队需要通过将“细胞工厂”封装在水凝胶支架中来解决自我保护的问题。

叶海峰说：“分析表明，这不仅可以保护细胞不被破坏，还能保证工厂‘生产线’在收到光信号后稳定、长期、可控地生产。”

对黑色素瘤切除小鼠模型的实验也证明了这一点。 “细胞工厂”放置在手术伤口部位后，受到远红光照射两小时，可以控制免疫调节细胞因子IFN-、TNF-、IL-12的表达和释放。

“这些‘口哨’因子调动小鼠自身的免疫系统来杀死残留的肿瘤细胞，防止肿瘤复发和转移。”叶海峰表示，与传统治疗方法相比，工程细胞植入组的小鼠没有看到肿瘤复发。血清中抗肿瘤相关细胞因子浓度显着升高，脾脏和外周血中NK细胞、T细胞及其活化细胞比例显着升高，中枢记忆T细胞比例显着升高，免疫不增强。发生。系统过度激活。