更高效:研究人員利用「免疫誘餌」粒子治療轉移性肺癌

據外媒報道,癌症有一種不幸的且通常是致命的傾向,它會擴散到全身,這其中繼發性腫瘤最常見的出現部位則是肺部。現在,來自哈佛大學懷斯研究所的科學家們已經開發出一種將免疫誘導藥物附着在紅細胞上的肺部轉移瘤療法。

更高效:研究人員利用「免疫誘餌」粒子治療轉移性肺癌

據了解,當腫瘤在體內某處紮根後通常會開始轉移。癌細胞脫離主腫瘤在血液中循環直到它們在另一個組織中找到新家,然後它們在那里形成新的腫瘤。遺憾的是,當病人通過手術切除他們的原發腫瘤卻發現腫瘤已經擴散了。

先前的研究表明,肺是繼發性腫瘤最常見的部位之一。這是因為那里充滿了細小的血管,而這些血管很容易讓惡性腫瘤細胞擠在一起進而為新的腫瘤播下種子。而進一步加劇這一問題的是,化療等傳統療法對肺組織的損害特別大,這使得這些轉移性腫瘤常常致命。

一種新興的替代療法是免疫療法,它包括增強患者的自然免疫系統以對抗癌症。因此,在這項新的研究中,懷斯研究所的研究人員將重點放在向肺部輸送一些免疫激活藥物上。

這項研究建立在早期將藥物附着在紅細胞上的研究基礎上,我們知道,紅細胞幾乎可以成為完美的載體。這些無處不在的細胞攜帶着氧氣在全身循環,而載在它們上面的藥物顆粒則可以避免引發不必要的免疫反應。

事實上,該團隊這次利用了之前研究中的障礙來為自己創造優勢。研究人員發現,當藥物納米顆粒擠過肺部狹窄的毛細血管時,它們經常會從血細胞上被剪斷。如果試圖將藥物送到脾髒,這是沒有幫助的,但如果肺本身就是目標那則是非常有用的。

據了解,研究小組選擇的藥物載荷是一種叫做CXCL10的小蛋白質,它是一種趨化因子,可以吸引免疫細胞去攻擊潛在危險的入侵者如癌細胞。

「肺轉移耗盡了當地環境中的某些趨化因子,這意味着吸引有益的白細胞來對抗腫瘤的信號消失了,」該研究的論文第一作者之一Anvay Ukidve解釋道,「我們假設,在腫瘤部位提供趨化因子信號可以幫助恢復身體的正常免疫反應並使其能對腫瘤(細胞)發起攻擊。」

研究小組將納米顆粒設計成只在肺部脫落,甚至在其表面點上了一種抗體,這種抗體則會跟肺部血管細胞中的常見蛋白質結合。這些納米粒子隨後被裝載到CXCL10的有效載荷中。

研究人員將載藥納米顆粒稱為「免疫誘餌(ImmunoBait)」,當這些納米顆粒附着在紅細胞上時,他們則將整個系統稱為「紅細胞錨定全身免疫療法(EASI)」。

更高效:研究人員利用「免疫誘餌」粒子治療轉移性肺癌

接下來,EASI系統在患有乳腺癌並已轉移到肺部的老鼠身上進行了測試。結果研究小組發現,在注射EASI後,免疫誘餌顆粒在肺部停留了長達6個小時,其中大部分都集中在癌細胞周圍。CXCL10水平保持在高水平72小時,研究人員認為這是機體產生自身趨化因子的反應的結果。作為回應,幾種不同類型的免疫細胞在肺部也出現了增加。

研究人員隨後調查了這種療法減緩癌症進展的效果。研究小組通過手術切除了動物的原發腫瘤,然後用EASI、不附着在血液細胞上的免疫誘餌納米顆粒或免疫誘餌中不含的CXCL10對不同的組進行治療。

結果顯示,整個EASI系統的效果是單獨CXCL10的4倍,是單獨免疫誘餌的6倍。37天後,EASI小鼠的轉移性結節數量都少於20個,而其他小鼠的轉移性結節卻多達100個。另外,它們的壽命也更長了–1/4的小鼠在試驗中活了整整40天,而其他的小鼠在20天內就去世了。

EASI療法也可能對癌症復發提供更持久的保護。在接受治療的小鼠的血液中,CD8免疫細胞的數量變得更多,這些細胞的循環時間也更長。在治療後,小鼠被注入同樣的癌細胞,那些接受EASI治療的小鼠的腫瘤生長速度則比未接受治療的小鼠要低得多。

該研究的論文資深作者Samir Mitragotri表示,這些發現展示了EASI系統將轉移的生物學逆境轉化為對抗轉移性癌症的獨特治療機會的能力。

盡管結果聽起來很有希望,但目前還不能保證這種療法對人體也有效,在任何臨床試驗開始之前,研究人員還需要進行進一步的研究以確保其安全性和有效性。

相關研究報告已發表在《Nature Biomedical Engineering》上。

來源:cnBeta