作为一种利用患者自身 T 细胞进行改造以靶向癌症的免疫疗法，CAR T 细胞疗法已被运用于多种癌症的治疗当中，但是，对于胶质母细胞瘤这种对所有治疗方法都具有抵抗性的肿瘤而言，CAR T 疗法一直收效甚微，究竟是为什么？

为了寻找答案，并为胶质母细胞瘤患者带来新的希望，希望之城和弗吉尼亚理工大学（Virgina Tech）共同合作开启了一项新的研究项目。该项目获得了美国国立卫生研究院神经疾病和卒中研究所（National Institute of Neurological Disorders and Stroke at the National Institutes of Health）一项为期五年、金额达 375 万美元的资助。

希望之城方面的主要的研究者包括数学肿瘤学家 Russell Rockne 博士和 T 细胞疗法研究实验室副主任 Christine Brown 博士。共同研究者为 Margarita Gutova 博士以及 Vikram Adhikarla 博士。担任弗吉尼亚理工大学首席研究员的则是生物工程学家 Jennifer Munson 博士。

胶质母细胞瘤是一种中枢神经系统上的肿瘤，发病较常见于成年患者。

“我们正在使用新技术从深层次的机制上了解大脑动力学、解剖结构以及体液流动之间的相互作用，以探索 CAR T 细胞如何到达并靶向脑部恶性肿瘤。”免疫疗法 Heritage Provider Network 教授 Christine Brown 博士这样告诉我们。

当 CAR T 细胞在大脑和脑肿瘤中的液体中流动时，它们可能会遇到一些非常复杂的过程，如各种屏障、曲折和复杂的通路，因此在该项研究中，研究人员将对 CAR T 细胞的流动进行追踪。

对于这项跨学科的合作，生物工程学家 Munson 博士表示，“我们真正兴奋的事情在于，如何将生物工程和数学方法与临床试验发现相结合。通过从不同的角度来看待这个问题，我们可以找到最新的、最具创新的想法。”

数学肿瘤学、生物工程学、免疫疗法…跨学科团队将如何开展他们的工作？

作为开发 CAR T 细胞疗法方面的领导者，希望之城对脑癌 CAR T 细胞疗法进行的试验比美国其他任何机构都要多得多，这也使得希望之城在这项研究中处于一个独特的地位。

“我们正在为这项研究积极地开发和设计 CAR T 细胞，同时，我们也正在进行患者分析，以确保大家所进行的研究都在临床上具有相关性。” Brown 博士表示。

具体而言，Brown 博士将为 Munson 博士提供 CAR T 细胞，然后由这位生物工程学家使用先进的成像技术，来追踪  CAR T 细胞在小鼠以及组织工程系统中的流动方向。

Munson 博士介绍说，“我们在患者体外创建了一个被我们称之为'盘中肿瘤'或'芯片上的器官'的三维系统，以便我们能够测量和跟踪 T 细胞的运动来预测可能产生的治疗反应。”

随后，数学家 Rockne 博士将提取这些数据并开发一种计算模型，以此更深入的了解 T 细胞究竟是如何在这些液体中流动的——这个流动的过程类似于河流，但是却要复杂的多。

“虽然有一些数学方程式可以根据不同的趋势和变化，以及水流、漩涡、岩石和岔路的情况来预测河流的流动方式，但是河流只是一种在表面上由高向低的流动。而在这个项目中，情况就显得更加具有挑战性了：大脑中输送血液的脉管系统非常复杂，宛若一条三维的立体化的河流。”Rockne 博士告诉我们。 
这些模型使得让研究人员能够准确地确定 T 细胞穿越大脑时的具体位置，包括 T 细胞受阻或迷路以及肿瘤被遗漏的位置等。

让胶质母细胞瘤患者受益，也要为未来的先进疗法铺平道路

虽然这项研究的项目长达五年，但是预计患者并不需要等待如此之久便可从中受益，这可能要归功于希望之城“从实验室到临床“以及“从临床到实验室“的研究模式。

“希望之城的优势之一就在于，我们可以很快地将获得的知识应用于对患者的新疗法中。” Brown 博士告诉我们。这是因为，在实验室对液体流动进行分析和建模的同时，研究人员也在检查从试验患者身上收集的 MRI 数据。“这样做最直接好处在于，我们将学习到如何识别出那些有着良好流体动力以及最有可能对 CAR T 细胞疗法产生反应的患者。它还可以帮助我们确定注入的最佳位置。对于那些液体流动性不佳的患者，我们可以选择另一种治疗方法——这两种方式都可以改善患者的治疗效果。”Rockne博士表示。

从长远角度来看，了解流体流动也将为改善阻碍有效治疗的动力学铺平道路，促进聚焦超声和对流增强输送技术的发展。

这项研究甚至还会产生更加深远的结果。胶质母细胞瘤是成年人中最致命和最常见的一种脑癌，它不仅对 CAR T 细胞疗法具有抵抗力，而且对所有类型的治疗都有抵抗力。

“多年以来，胶质母细胞瘤患者的总体生存率尚未得到明显改善。这项研究还可以向我们展示如何更有效地将化学疗法和许多其他疗法应用于人类大脑。”Brown博士表示。

希望之城是位于美国西岸的癌症与糖尿病治疗和研究中心，为帮助中国癌症患者的远程诊疗，希望之城开发了“远程第二诊疗意见服务 RSO”。通过这项服务，患者不仅可以免去来回奔波的辛苦，也降低了前往医院感染其他病毒的风险，因而有助于减轻焦虑情绪。