癌症免疫疗法是癌症治疗中最重要和最有前途的疗法之一，肿瘤学家正在使用它来治疗患有多种不同癌症的患者，包括乳腺癌、宫颈癌、结肠癌、胃癌和皮肤癌。
化学工程系助理教授Rong Tong说：“然而，要取得中等程度的成功，一个障碍是目前的给药策略都不能可持续地供应可以在几周内调整的药物。降低全身毒性或增强治疗反应的药物剂量。”
童于2015年来到弗吉尼亚理工大学，同年贾晓婷助理教授加入布拉德利电气与计算机工程系。当两人见面时，他们开始讨论各自的研究——他在药物输送和癌症免疫治疗方面的经验以及她在传感神经系统疾病的光纤方面的经验。
Tong 和 Jia 决定合并他们的努力来帮助抗击癌症，通过开展一项开发微型光纤治疗设备的项目，该项目可以在测量肿瘤阻抗的同时传输癌症免疫治疗抗体以监测治疗效果，从而解决了当前免疫治疗递送方法的问题。
他们最初的团队包括他们的第一个研究生，Ai Lin Chin，博士。化学工程专业的学生(预计今年秋季毕业)和获得博士学位的姜山。2021 年 5 月获得电气工程博士学位，目前是斯坦福大学的博士后研究员。随后，Eungyo Jang 和 Liqian Niu，博士。汤老师指导的化学工程专业的学生;和李屋李，生物科学教授，在免疫学方面的专家，参加了研究。
通过使用具有持续数周时间的局部递送和测量能力的电极嵌入光纤，并将局部免疫检查点阻断抗体递送与光动力疗法相结合，研究人员已经能够引发持续的抗肿瘤免疫在多个肿瘤模型中完全缩小肿瘤。为了测试治愈的小鼠是否具有针对肿瘤的“免疫记忆”，研究人员通过将肿瘤细胞注射到这些小鼠体内来挑战治愈的小鼠，他们发现治愈的小鼠中没有一个肿瘤再生长。
“我们可以通过我们的微型纤维将抗体注入肿瘤，以激活肿瘤细胞周围的 T 细胞，并通过将更多 T 细胞募集到肿瘤床来进一步引发抗肿瘤免疫，”贾说。“当我们看到肿瘤和淋巴结中积累的记忆 T 细胞时，这最终将产生强大而持久的抗肿瘤免疫。”
Tong 说，该团队的给药方法，从局部到全身，与仅使用全身给药方法的常规治疗有很大不同。并且它还避免了在到达肿瘤之前引起毒性的抗体。
Tong 表示，研究发现，使用新设备测量肿瘤电信号(肿瘤阻抗)速度快，可以实时监测肿瘤生长，这与传统的基于造影剂的肿瘤成像疗法有很大不同。
“当肿瘤长大时，阻抗读数相应增加;当肿瘤尺寸因抗体治疗而减小时，我们也发现肿瘤尺寸减小，”贾说。
一篇解释他们工作的论文“用于免疫治疗递送和肿瘤阻抗测量的可植入光纤”最近发表在Nature Communications 上，这是一种开放获取的多学科期刊，致力于在生物学、健康、物理、化学和地球科学。该杂志发表的论文旨在代表对每个领域的专家具有重要意义的重要进展。
“贾和我作为弗吉尼亚理工大学年轻、热情的教员开始了这项研究，他们对结果充满希望，但并不确定，”童说。“我们对我们的合作为接受癌症免疫治疗的患者取得更好的结果做出的贡献感到非常高兴，我们鼓励工程学院的其他年轻教授联手合作，为生物医学工程领域开辟新的可能性。”
