“白血病芯片”精準測試CAR-T療法效果

科技日報北京7月3日電 （記者張夢然）美國賓夕法尼亞大學佩雷爾曼醫學院與紐約大學坦登工程學院聯合開發出一種微型實驗室設備——“白血病芯片”，距離人們實現白血病及其他癌症的精準治療又近了一步。該成果發表於最新一期《自然·生物醫學工程》，標誌着個性化免疫治療研究邁入新階段。

嵌合抗原受體（CAR）T細胞療法是近年來癌症治療領域的一項重大突破。它通過改造患者自身的免疫細胞，使其具備識別並攻擊癌細胞的能力，為許多血液系統惡性腫瘤，尤其是白血病患者帶來了新的希望。在傳統療法無效的情況下，CAR-T療法常成為“最後一根救命稻草”。

然而，儘管這種療法潛力巨大，仍有近一半的患者出現復發，且部分人會經歷嚴重的副作用。為了找出其中個體區別，科學家一直在尋找更高效的測試手段，而傳統的2D細胞培養和動物模型難以滿足需求。

新設備大小如同一塊顯微鏡載玻片，卻成功模擬了骨髓的三維結構，並整合了功能性人類免疫系統。這是首次在實驗環境中同時還原骨髓微環境和真實免疫反應，為研究CAR-T細胞如何作用於白血病提供了前所未有的精確平台。

團隊在芯片上重建了骨髓中的三個關鍵區域：血管、骨髓腔和外骨襯裏。當植入患者來源的骨髓細胞後，這些細胞能夠自發形成包括膠原蛋白、纖連蛋白和層粘連蛋白在內的結構支持網絡，不僅構建了物理框架，還保留了複雜的免疫微環境。藉助先進的成像技術，團隊首次清晰記錄了CAR-T細胞在模擬血管中“巡邏”、識別癌細胞並將其消滅的全過程。

利用該芯片，團隊成功再現了臨牀上常見的幾種治療結果：完全緩解、耐藥以及初期有效後復發。測試結果顯示，新一代CAR-T細胞在低劑量下表現優於傳統版本。

該芯片可在半天內完成組裝，支持長達兩週的連續實驗，而使用動物模型則通常需要數月準備時間。團隊成員表示，目前能在完全可控的環境下觀察癌症治療過程，而無需依賴動物實驗。

就在近期，美國食品和藥物管理局宣佈將逐步減少對單克隆抗體等藥物研發中動物實驗的依賴，並制定了相應的替代路線圖。

【總編輯圈點】

這是一項真正的跨學科合作——通過將生物工程與免疫學結合，科學家們創建了一個既能反映CAR-T細胞在疾病中複雜互動，又能用於干預策略的系統。或許不久的未來，醫生們可以在治療開始前，用這種芯片測試患者的癌細胞對不同療法的反應，從而制定最合適的個體化方案，而不是“一刀切”式的治療。