伊利诺伊大学厄本那-香槟分校的研究人员表示，一种利用光线精确靶向有问题细胞进行摧毁的革命性技术有潜力革新我们对癌症和炎症性疾病的理解和治疗。
炎症性细胞死亡，称为程序性坏死，是身体用来对抗疾病的重要机制。然而，在某些情况下，如癌症，细胞可以通过抑制炎症信号来逃避这一过程。
传统的癌症治疗通常涉及使用药物诱导细胞死亡。然而，这些药物往往会在全身扩散，导致不良副作用。首席研究员张凯教授解释道：“我们开发了一种方法，使细胞能够被光激活，从而使我们能够将光线精确聚焦在单个细胞上，有效地靶向其死亡途径。”
研究人员利用一种称为光遗传学的技术使细胞对光敏感。他们将植物中的一种光敏基因整合到肠细胞培养物中，同时还与控制程序性坏死的RIPK3蛋白基因结合。
研究生Oh Teak-Jung，作为《分子生物学杂志》上发表的研究的主要作者，详细阐述道：“在激活后，RIPK3形成蛋白质聚集体。通过使用在蓝光照射下聚集的光敏蛋白，我们可以模拟激活过程。”
然而，目标不仅仅是杀死细胞本身。触发炎症性细胞死亡途径会刺激免疫系统反应。破裂的细胞释放细胞因子，吸引T细胞，这些T细胞是识别和对抗免疫系统威胁的关键参与者。
张教授表示：“某些癌细胞建立了一种免疫抑制环境，妨碍了T细胞的反应。通过诱导癌细胞的程序性坏死，我们旨在改变这种免疫抑制状态，增强T细胞对癌细胞的识别和攻击。”
虽然光遗传学系统目前将人类临床应用限制在靠近皮肤的组织，因为需要直接光照射，研究团队计划将其系统推进到小鼠模型，以进一步探讨癌症和炎症性疾病中的程序性坏死和免疫反应。
Oh表示：“了解程序性坏死的信号通路对神经退行性疾病和炎症性肠病等疾病至关重要。识别这些分子机制对开发靶向治疗以阻止疾病进展至关重要。”
本研究的资金来自美国国立医学科学研究所、美国国立心理健康研究所、美国国家科学基金会以及伊利诺伊癌症中心。张教授还与伊利诺伊州的贝克曼先进科学与技术研究所有关联。美国国立卫生研究院通过拨款R01GM132438和R01MH124827支持了这项工作。
