2022年1月6日，美国宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的研究人员在《Science》上发表了题为“关于CAR-T细胞治疗心脏纤维化”的研究，并登上了《Science》封面。

该研究创新性地利用单次mRNA注射对心衰小鼠进行体内T细胞重编程，实现体内CAR-T治疗，成功修复了小鼠心脏的功能。

用这种“注射式”疗法来治疗心肌纤维化与新冠疫苗的技术存在着相似之处，这种“打针”的方式是如何治疗心脏损伤的？

什么是心肌纤维化？

在各种心肌受损发生时，人体内的一种叫做心肌成纤维细胞会被激活。

 

这一细胞能够分泌纤维物质，有益于伤口的愈合，但如果纤维物质长期分泌过量，也会导致许多副作用。

 

全球每年有数十万人死于心肌纤维化导致的疾病。作为心衰的重要诱导因素，心肌纤维化是指心脏受损时由于长期过量生产纤维物质，使得心脏组织变硬、出现瘢痕，影响心脏的正常功能。

用CAR-T疗法治疗心肌纤维化

以当时医疗水平来说，对于心肌纤维化还没有很有高效的治疗办法。

 

就在这时，一种叫做CAR-T的技术进入了科学家的视线，2019 年，Epstein 博士就发现CAR-T可用于攻击过度活跃的心肌成纤维细胞，重建心衰小鼠的心脏功能。

 

CAR-T是一种近年新出现针对癌症的疗法，这项技术简单来说，就是将患者体内的T细胞取出，在实验室中进行基因重编译、修饰、增殖，再重新注入患者体内攻击特定的细胞类型。

 

然而研究的进展并不是一帆风顺的。

 

在用于纤维化等疾病的治疗时，问题出现了：通过体外重新编译的CAR-T细胞即使在完成了它的任务后，即攻击心肌成纤维细胞，仍然会在患者体内存活数月甚至数年。

 

这样就会导致纤维物质过少，影响伤口愈合，更何况，体外培养还总是存在着各种不可控因素。

“打针”即可修复心脏

随着1月6日的《Science》杂志上发布了“CAR-T cells produced in vivo to treat cardiac injury”，该重磅研究成果也迅速引起了全世界的关注。

该研究的“爆点”在于省略了“取出T细胞”的过程，仅需一次注射，把这场基因重编译直接挪到体内，就能直接在体内完成CAR-T细胞疗法，简直事半功倍。

 

在这项研究中，研究团队设计了一种基于mRNA的瞬时CAR-T细胞技术，设计的mRNA能对T细胞受体进行重编码，使其靶向活跃的成纤维细胞。

 

目前研究人员正在做进一步的研究，小助手也希望该工作能够尽快应用到临床上。

 

在近二十年的全球十大高发疾病中，心脏病高居榜首，有关于心脏病的研究人类从未停止过。对生物医学感兴趣的中学生来说，了解心脏病的发病原理以及治疗方法还是很有必要的~

 

课题介绍

 

课题名称: 心脏病的单细胞基因组学研究

 

相关学科：生物医学工程

 

课题介绍：在本项目中，学生将完成：（1）坚定心脏和血管系统中导致心血管疾病的新型细胞类型；（2）基于转录活性表征单个/细胞亚群；（3）发现与心脏病发作相关的每种细胞类型中的转录因子和非编码RNA，（4）估计不同细胞类型促成疾病发作的可能性。最重要的是，我们将探索单细胞转录组学和表观遗传学数据集，以了解心血管系统和病理。

 

导师介绍

 

加州大学发育与细胞生物学博士；

 

研究方向：基因组学，表观遗传学和生物信息学，以及它们在疾病预测和诊断方面的应用，包括神经退行性疾病和癌症；

 

担任多个SCI期刊评审；

 

在nature及cell子刊发表十余篇论文。