一个研究团队已经成功开发出了基于超声系统的远程免疫治疗系统，可以非侵入性地远程控制活的免疫T细胞的基因表达情况，从而识别并杀伤癌细胞。
研究人员认为，对于在动物和人体中的临床转化而言，非侵入性地远程操纵细胞至关重要。
该团队使用力学遗传学开发出了一种新方法用于远程控制基因表达和细胞活化，力学遗传学是一个新的科学领域，聚焦于细胞和组织中的机械力及其变化如何影响基因表达。研究人员使用超声扰乱T细胞，然后将这些力学信号转化为细胞的基因控制。
在这项研究中，研究人员展示了他们远程控制的力学遗传学系统如何用于修饰出可以靶向并杀伤癌细胞的表达嵌合抗原抗体（CAR）的T细胞。这种工程化的CAR-T细胞具有力学传感器及基因转换元件，可以通过超声放大气泡进行远程控制。
“CAR-T细胞治疗已经成为了治疗癌症的颠覆性手段，”加州大学圣地亚哥分校（UCSD）的生物工程学教授Peter Yingxiao Wang说道。“但是目前仍然存在着巨大的挑战。例如CAR-T细胞非特异性靶向非肿瘤组织可能会带来致命副作用。这项工作最终可能帮助开发出精准有效的对抗实体瘤的CAR-T细胞疗法，同时显著降低正常组织的毒性。”
该研究团队与南加州大学Kirk Shung教授、纪念斯隆凯特琳癌症中心的Michel Sadelain合作完成，相关研究成果于近日发表在PNAS上，UCSD的博士生Yijia Pan是该文第一作者。
研究人员发现与链霉亲和素结合在一起的微泡可以结合在细胞表面，这些细胞表达力学敏感的Piezo1离子通道。一旦超声作用，微泡就会震荡并刺激Piezo1离子通道，使得钙离子进入细胞。这就会触发下游信号，包括钙调磷酸酶激活、NFAT去磷酸化并转移至细胞核内，这些NFAT会结合基因转换元件的上游响应元件以启动CAR基因表达，从而识别并杀伤靶向的癌细胞。
（生物谷Bioon.com)