来源：梅斯医学（生物谷）
“光照一照，你的肿瘤就缩小”听起来像是科幻，或者是某些赤脚民科的夸大其辞，但实际上，这是罗彻斯特大学的研究者们经过谨慎研究的结果，他们把一个非常新颖而有效的武器——光遗传学应用到了肿瘤免疫治疗领域，有效地缓解了实体瘤微环境的免疫抑制，肿瘤明显缩小。
众所周知，实体瘤周围有免疫抑制的微环境，导致免疫治疗效果不佳，罗彻斯特大学的研究者们用光来作为引导T细胞杀伤的媒介，在特定地方给予光刺激，可以激活免疫系统，改变肿瘤造成的微环境的免疫抑制状态。
MinsooKim,Ph.D，本篇文章第一作者
他们是如何把光和肿瘤联系到一起的呢？
前期研究表明，TGFβ介导的IP3蛋白的产生和Treg对细胞毒性T细胞（CTL）的杀伤功能的抑制有关，而抑制IP3蛋白浓度，能导致TCR依赖的细胞内的Ca2+浓度的降低。于是研究者们想到，使Ca2+的浓度升高，也许能降低局部的Treg对CTL的影响，进而解除微环境的免疫抑制。
那么问题来了，如何控制细胞内的Ca2+浓度？
他们一拍脑袋，想到了在神经元研究中大放异彩的光遗传学方法。
光遗传学方法最早在年由斯坦福大学的EdwardSBoyden和KarlDeisseroth教授研究出，他们使用慢病毒基因载体结合高速光开关将一种天然的海藻蛋白质ChR2（Channelrhodopsin-2）转染到神经元中，实现动作电位与突触传导的兴奋抑制性控制。
这种蛋白是具有7次跨膜结构的光敏感的阳离子通道蛋白，其特殊之处在于，受到光照后，蛋白结构改变，对阳离子通透性增加。
Channelrhodopsin
何不就用它来控制Ca2+浓度？光照后，转染了通道蛋白基因的CTL在接受光照后，Ca2+从细胞外流入细胞内，自然解除了Treg的抑制。
他们把这一设想付诸实践，在患有黑色素瘤的小鼠上验证。小鼠的耳朵上长有黑色素瘤，他们在小鼠的长瘤处绑可以放出蓝光的二极管，在小鼠体内输入基因改造过的、可以释放CatCh蛋白的细胞毒性T淋巴细胞。结果显示，实验组较对照组的肿瘤明显缩小。
绑有LED的小鼠
本次实验用到的CatCh是上述光敏感通道蛋白的一种。如果是平常的话，当T细胞表面的受体识别抗原后，要跨过重重大山才能释放Ca2+（Ca2+需要由IP3介导，从内质网中释放，而STIM1这个Ca2+的检测器当检测到内质网的储备不足时，才会从外面寻求外部Ca2+的“支援”），非常麻烦，而CatCh则越过了这重重大山，提高了细胞膜对Ca的通透性，直接寻求外部Ca2+的“支援”。
此前，光遗传学较多用于神经生物学上的研究，但这次罗彻斯特大学团队创新性地把光遗传学用于肿瘤免疫治疗，给肿瘤解除免疫抑制提供了新途径，不得不说他们的脑洞开得真大。
但是，值得注意的是，这种光引导的肿瘤免疫疗法只能照到皮肤下?μm处，所以只适用于像黑色素瘤这种皮肤表面的肿瘤，而要使它适用于深入组织的肿瘤，则要开发出更小更便捷的无线设备。更深入的研究正亟待人们去探索。
此外，在这次试验中，用到的小鼠模型是已知的典型的Pmel-1TCR肿瘤模型，它的T细胞能够表达的TCR和肿瘤细胞表面的抗原是一一对应的，也就是说，枪和靶都是已知的备好的，这篇文章要解决的是减小枪射到靶上面的阻力（很大程度上来自于Treg），但是真实世界中，肿瘤细胞表面的靶点多变而复杂，非常难以确认，需要经过仔细而谨慎的分析，才能够确定肿瘤细胞表面能被T细胞识别的抗原——新抗原（Neoantigens）。
裕策生物基于强大深厚的对肿瘤的生物信息分析经验，开发出了一套能高效识别新抗原的方法，并且整合到了YuceOneTM产品中，使用CancerGeneCensus收录的基因对其捕获效果进行评估，结果显示YuceOneTM平均能够捕获90%的drivergene突变，且在大多数样品中都能检测到全部的neoantigens。
参考文献：
1、TargetedcalciuminfluxboostscytotoxicTlymphocytefunctioninthetumourmicroenvironment
2、生物探索：NatureNeuroscience：光遗传学的十年
同时，小编也向您推荐生物谷专业的光遗传学盛会，光遗传学与疾病研究研讨会将于6月16至17日在上海举行！
大会日程：
6月16日星期五上午
拟邀主持人：陈忠浙江大学
时间
演讲题目
嘉宾
单位
9:00-9:40
神经信号处理与功能调控
鲁友明
华中科技大学
9:40-10:20
采用光遗传学手段调控心脏交感神经活性防治室性心律失常
江洪
医院
10:20-10:40
茶歇展台参观
10:40-11:20
GeneticallyEngineeredSystemsRevealedtheRolesoftheBasalGangliaintheRegulationofSleep-wakeCycle
黄志力
复旦大学
11:20-12:00
基于光遗传学的颞叶癫痫异常神经网络的研究
陈忠
浙江大学
12:00-14:00
午餐休息
6月16日星期五下午
拟邀主持人：杜久林中国科学院神经科学研究所
14:00-14:40
神经回路与蛋白质功能高分辨成像新技术新方法
曾绍群
华中科技大学
14:40-15:20
VisualizingMindinaTransparentBrain
杜久林
中国科学院神经科学研究所
15:20-15:40
茶歇展台参观
15:40-16:20
活细胞代谢原位检测技术与药物发现
赵玉政
华东理工大学
16:20-17:00
主题讨论：
1.光遗传学技术的临床应用主要体现在哪些疾病上？进展如何？
2.光遗传技术发展的瓶颈是什么？利用光刺激神经环路是否会产生非生理性的活动模式？对大脑神经元有什么影响？怎么解决这些问题？
6月17日星期六上午
拟邀主持人：熊志奇中国科学院神经科学研究所
时间
演讲题目
嘉宾
单位
09:00-09:40
大脑感觉皮层发育”关键期”可塑性的诱导和调控机制（拟）
章晓辉
北京师范大学认知神经科学和学习国家重点实验室
09:40-10:20
神经退定性小鼠疾病模型构建及其发病机制研究进展
熊志奇
中国科学院神经科学研究所
10:20-10:40
茶歇展台参观
10:40-11:20
利用光遗传技术研究猕猴额-顶通路在注意调控中的作用（拟）
戴辑
中国科学院心理研究所
11:20-12:00
基于单纯性疱疹病毒HSV-1H株发展的新型神经环路顺向标记示踪工具
赵非
中国科学院武汉病毒研究所
6月17日星期六下午
拟邀主持人：邵佳伟上海市调控生物学重点实验室
14:00-14:40
焦虑症、抑郁症和自闭症等精神疾病伴随的社交功能障碍的神经环路机制研究（拟）
徐晗
浙江大学（待定）
14:40-15:20
基于远红光调控的糖尿病半自动化智能诊疗系统开发与临床应用（拟）
邵佳伟
上海市调控生物学重点实验室
15:20-15:40
茶歇展台参观
15:20-16:00
传染性染的神经分子机制解析
郝燕
华中科技大学同医院
16:00-17:00
青年论坛Youthforum
大会
彭平
E-mail:ping.peng
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