研究人员已经发现了一种显著增强T细胞的方法，通过向它们提供来自多能基质细胞的额外线粒体。与癌症作斗争对T细胞造成了影响。有害的肿瘤环境可能会耗尽它们的线粒体功能，导致所谓的T细胞耗竭状态。这个问题还使得采用细胞治疗变得复杂，该治疗涉及向患者注入健康的、靶向癌症的T细胞。提升线粒体性能和重新充电T细胞的新方法是至关重要的。
布里格姆和妇女医院（Mass General Brigham医疗系统的一部分）的研究人员与德国莱布尼茨免疫疗法研究所的合作伙伴，创造了一种通过向T细胞注入来自多能基质细胞的额外线粒体来“超级充电”T细胞的技术。在《细胞》杂志上详细介绍的一项研究表明，这些增强型T细胞在前临床癌症模型中表现出更强的抗肿瘤活性，并且显示出较少的耗竭迹象，这表明该方法可能推动当前的免疫疗法。
“这些增强型T细胞突破了免疫疗法的一个关键障碍，能够渗透肿瘤并克服内部的免疫抗性环境，”主要作者之一、布里格姆医学院成员Shiladitya Sengupta博士表示。“线粒体提供了所需的能量。就像我们在加油站为T细胞加油。这种线粒体的转移标志着细胞器治疗的开端，我们向细胞输送细胞器以提高它们的有效性。”
“之前试图提高T细胞线粒体性能的方法集中在特定基因或通路上，但这些方法在线粒体已经损坏或功能失常时并不成功。我们的方法涉及将完整的、健康的线粒体细胞器转移到细胞中。这一过程类似于在微观尺度上进行的器官移植，”研究共同首席作者Luca Gattinoni博士解释道。
为了开发这一技术，团队基于早期研究的发现，指出癌细胞可以通过细胞间纳米管吸收免疫细胞的线粒体，研究人员称之为“微小触手”。与莱布尼茨研究所的科学家合作，他们探讨了骨髓基质细胞（BMSC）与细胞毒性T细胞之间的相互作用。使用各种显微技术，他们观察到BMSC向活化的T细胞伸展纳米管，转移完整的线粒体。这个过程使T细胞（mito+）得到复苏，然后表现出增强的呼吸能力，指示代谢增强。
研究小组分析了超级充电T细胞对免疫功能的影响。在黑色素瘤的小鼠模型中注入时，mito+细胞表现出显著更强的抗肿瘤反应和更高的生存率，相比之下，未接受额外线粒体的T细胞表现较差。额外的测试显示，mito+细胞能够有效渗透肿瘤，迅速增殖，并将额外的线粒体传递给后代，这些线粒体在细胞内长期保持。此外，研究发现，mito+细胞能够在具有挑战性的肿瘤环境中抵御和耐受T细胞耗竭。
研究人员观察到，超级充电人类T细胞帮助免疫系统在多种癌症模型中对抗肿瘤。值得注意的是，浸润肿瘤的淋巴细胞和CAR-T细胞在肿瘤环境中常常出现线粒体损伤，但在注入来自人类供体的初级BMSC的线粒体后，展现出了增强的抗肿瘤能力。
作者提出，未来的应用可能涉及利用患者特异性的BMSC来增强T细胞以进行采纳转移。
