新研究武裝巨噬細胞！反轉癌細胞發射信號！

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《轉》譯

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一組研究人員設計了智能蛋白分子，該分子能夠重新編程白細胞，並使其忽略癌細胞在體內賴以生存和傳播的自衛信號機制。研究人員表示，這有利於建立一種新型方法編輯免疫細胞，從而抵抗癌症和傳染病。該團隊在活細胞培養系統中成功測試了該方法。

這項工作由生物工程教授加州大學聖地亞哥分校Peter Yingxiao Wang，Shu Chien與Victor Nizet， Xiangdong Xu以及伊利諾伊大學香檳分校的研究人員一起合作。該團隊本月在Nature Communications發表了自己的工作。

「iSNAPS」（集成感應和激活蛋白）智能蛋白質用於檢測活細胞中的精確分子信號，並且利用這些信號，使細胞抵抗疾病或執行其他有益功能。Wang說，這項研究首次證明感應和激活能力共同結合在單分子中。

研究人員將他們的iSNAPS插入一種白細胞--巨噬細胞中，並證明它們可以顯著增強巨噬細胞吞噬和破壞快速分裂癌細胞的能力。

巨噬細胞是在免疫系統中起重要作用的白細胞。他們的一部分任務是通過消化來除去外來顆粒和有害生物，如病原體和癌細胞。當巨噬細胞與癌細胞或其他外來入侵者結合時，巨噬細胞上的表面Fcγ受體蛋白髮出「吃我」信號，促使巨噬細胞吞噬並破壞入侵者。

然而，癌細胞具有保護致病潛力的特殊機制。它們具有稱為CD47的表面蛋白質，與巨噬細胞的SIRP-α表面蛋白質相互作用，發出「不要吃我」的信號。

iSNAP技術的秘訣在於重新安排癌細胞與免疫系統之間的戰場。iSNAPS重新連接巨噬細胞，來覆蓋 「不要吃我」的信號，並將其解釋為「吃我」信號。當iSNAP的SIRP-α表面蛋白質與癌細胞上的CD47相互作用時，它具有檢測巨噬細胞內關鍵分子事件的感應器。iSNAPS立即將響應信號轉換成綠/黃光信號，使研究人員能夠通過顯微鏡觀察分子活性。活化組分也被觸發釋放出能夠引發巨噬細胞吞噬癌細胞級聯事件的酶。值得注意的是，這種響應時間非常快 - 我們認為這是幾秒到幾分鐘內發生的，Wang說。

在他們的實驗中，研究人員將他們的工程巨噬細胞與癌細胞混合在培養皿中，並通過顯微鏡觀察其活性。巨噬細胞能夠吞噬大部分測試的癌細胞。作為對照實驗，研究人員使用含有無效iSNAPS的巨噬細胞，其僅具有感應但沒有激活能力。他們觀察到這些巨噬細胞可以結合併檢測癌細胞的存在，但不能吞噬它們。

Wang指出，iSNAPS的設計原則可以用於其他用途，如重新設計免疫細胞來殺死細菌。它們也可以應用於其他免疫細胞類型，如T細胞，用於癌症治療。展望未來，該團隊正在計劃在小鼠中測試iSNAPS，以了解它們在體內的表現。研究人員也有興趣研究iSNAPS是否可以被利用來增強其他原生細胞功能以糾正各種疾病病理狀態。

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