基于电穿孔的疗法中的免疫细胞死亡取决于脉冲波形特征
Tamara Polajžer1, Damijan Miklavčič1
1Faculty of Electrical Engineering, University of Ljubljana, Tržaška 25, 1000 Ljubljana, Slovenia.
Vaccines
|June 28, 2023
概括
电穿孔疗法,如电化学疗法 (ECT) 和基因电转移 (GET),可以通过脉冲持续时间来调节. 纳秒脉冲似乎是最具有免疫性,而毫秒脉冲是最不具有免疫性,这表明通过脉冲参数控制免疫反应.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 免疫学 免疫学 免疫学
- 细胞生物学 细胞生物学
背景情况:
- 基于电穿孔的疗法 (例如,电化疗,基因电转移,不可逆转的电穿孔) 传统上使用特定的脉冲持续时间 (微秒到毫秒).
- 最近的研究表明,这些疗法可以通过更广泛的脉冲持续时间和类型来实现,从而影响治疗效率.
- 免疫反应的激活是电穿孔治疗结果的关键因素,其调节可以提高治疗效率.
研究的目的:
- 研究不同脉冲持续时间和类型如何影响基于电穿孔的疗法中的免疫系统激活.
- 评估损伤相关分子模式 (DAMPs) 的释放,如ATP,HMGB1和calreticulin作为免疫反应的指标.
主要方法:
- 在体外研究中,使用各种脉冲持续时间 (毫秒,微秒,纳秒) 和脉冲类型 (单极,双极-HFIRE) 进行了实验.
- 对DAMP释放 (ATP,HMGB1,calreticulin) 的量化进行了评估,以评估免疫系统的激活.
- 通过不同电穿孔参数对DAMP释放模式进行比较.
主要成果:
- 不同的脉冲持续时间和类型导致不同的DAMP释放配置文件.
- 纳米秒脉冲显示出最高的免疫性,诱导ATP,HMGB1和calreticulin的释放.
- 毫秒脉冲表现出最低的免疫性,只检测到ATP释放,可能是由于细胞膜透性增加.
结论:
- 在基于电穿孔的疗法中,DAMP释放和随后的免疫反应可以通过控制脉冲持续时间来调节.
- 纳米秒脉冲显示出增强免疫效应的潜力,而毫秒脉冲可能提供一种免疫效应较低的方法.
- 这表明通过优化脉冲参数来控制免疫反应来定制电穿孔疗法的策略.
