術后噴一噴,癌癥“不留根”!
這是加州大學洛杉磯分校(UCLA)顧臻教授及其研究團隊的最新成果:一種納米顆粒噴霧,在腫瘤切除手術后噴于腫瘤切除腔,可以在傷口處迅速混合形成蛋白凝膠,不僅能促進傷口愈合,還能激活免疫系統,阻止腫瘤細胞的復發和轉移!
接受過腫瘤切除手術的小鼠們,在接受噴劑治療之后,50% 的小鼠存活 60 天,且沒有發現腫瘤細胞的再生!而對照組的小鼠都沒能存活超過 30 天。
文章在今天發表在《自然納米技術》上[1]。
一管液體為 CD47 抗體及碳酸鈣載體,另一管為凝血酶纖維蛋白原溶液
一管液體為 CD47 抗體及碳酸鈣載體,另一管為凝血酶纖維蛋白原溶液
可不要小看這兩管溶液,里面可包含了防止癌癥復發、激活免疫系統的大秘密!
腫瘤細胞之所以讓人“聞風喪膽”、避之不及,因為它們總有各種各樣的手段來逃脫免疫系統的制裁。其中,CD47 蛋白向巨噬細胞發出一種“不要吃我”的信號[2],CD47 表達水平上調就是腫瘤細胞躲避巨噬細胞的手段之一。
科學家們想通過阻滯 CD47 來重新激活巨噬細胞對腫瘤細胞的識別能力,但是,因為紅細胞表面也有 CD47 蛋白的存在,系統性地給藥阻滯 CD47 總是無法避免貧血等副作用[3],所以,如何讓 CD47 拮抗劑更具有靶向性,就成了下一個讓研究人員頭疼的問題。
系統性的全身給藥會造成“誤傷”,那做成噴劑,只噴腫瘤手術傷口處,總可以一定程度上的達到避免誤傷的目的了吧?
帥氣的顧臻教授
帥氣的顧臻教授
這個絕妙的想法馬上得到了實施。研究人員試圖制作一種噴霧式纖維蛋白水凝膠,將 CD47 抗體和含有凝血酶的纖維蛋白原溶液混合,在腫瘤切除腔形成纖維蛋白凝膠,阻滯 CD47,抑制癌癥的復發和腫瘤細胞的轉移。
CD47 抗體還需要一個載體。這個光榮的任務要交給誰呢?
研究人員可不僅僅滿足于只行使載體任務的納米顆粒,如果能夠順便給免疫系統打一劑“強心針”、給治療效果添磚加瓦,那就再好不過了。
腫瘤細胞的微環境呈現弱酸性[4],而手術后的炎癥反應也會使損傷組織局部弱酸化[5]。在這種環境下,巨噬細胞的 M2 表型也會增多,這種表型的巨噬細胞發揮促腫瘤活性,常常與腫瘤轉移、血管生成及臨床療效差有關[6],可不是什么受歡迎的“人物”。
經過免疫凝膠治療(右)的小鼠 CD8+ T 細胞(紅)和巨噬細胞(綠)增多
經過免疫凝膠治療(右)的小鼠 CD8+ T 細胞(紅)和巨噬細胞(綠)增多
而碳酸鈣恰巧具有清除H+ 的能力。研究人員用碳酸鈣和纖維蛋白凝膠處理了小鼠腫瘤切除腔,竟然還檢測到了增強的免疫效應。這可有點意外之喜,因為這還沒有正式加入 CD47 抗體呢。巨噬細胞的 M2 表型減少,吞噬“壞家伙們”的 M1 表型增多,相應細胞因子水平的變化也進一步證明了碳酸鈣的使用確實可以促進免疫系統對腫瘤細胞的“無情打擊”。
這樣,就正式形成了 CD47 抗體和碳酸鈣納米粒載體與凝血酶纖維蛋白原溶液的組合啦。研究人員分別用熒光標記了 CD47 抗體、納米顆粒和纖維蛋白原,對每個成分都進行了長期跟蹤,確定抗體可以在組織中均勻分布,并逐漸從載體中釋放出來。在三周之后,凝膠降解完畢,功成身退。
這樣的抗體給藥方式無疑是大大優于注射的,因為注射的抗體只能在給腫瘤切除部位檢測到 20% 的信號,而使用噴劑的方法可以檢測到 79% 的信號!并且表現出來的副作用也很小。
經過免疫凝膠治療的小鼠存活率明顯上升
經過免疫凝膠治療的小鼠存活率明顯上升
免疫凝膠治療效果也同樣讓人滿意。研究人員使用了小鼠的不完全腫瘤切除模型,在噴劑給藥之后(每只小鼠 1mg 碳酸鈣,50μgCD47 抗體),8 只小鼠中有 4 只沒有發現腫瘤細胞!并且,經過免疫凝膠治療的小鼠有 50% 存活至少 60 天,而對照組的小鼠都沒能存活超過 30 天。
毋庸置疑,免疫凝膠治療成功激活了小鼠的免疫反應,抑制了腫瘤的生長,甚至可以消滅殘存的腫瘤細胞。那么局部的給藥治療是否能夠激活全身的免疫反應呢?
答案,是肯定的!
研究人員在距離原發腫瘤部位較遠的組織接種了新的腫瘤細胞,以模擬腫瘤轉移。在小鼠的腫瘤切除腔給藥之后,不僅可以抑制局部腫瘤的復發,遠處組織的腫瘤細胞生長也被抑制了!不論是給藥部位還是對面,都可以觀察到 M1 表型巨噬細胞的增多。局部給藥,全身受益!
CD47 抗體及碳酸鈣載體包裹在纖維蛋白中,清除手術創傷部位的H+,釋放 CD47 抗體,從而促使巨噬細胞顯示 M1 表型,阻斷腫瘤細胞“不要吃我”的信號
CD47 抗體及碳酸鈣載體包裹在纖維蛋白中,清除手術創傷部位的H+,釋放 CD47 抗體,從而促使巨噬細胞顯示 M1 表型,阻斷腫瘤細胞“不要吃我”的信號
腫瘤細胞的“死亡傳播”無疑是癌癥治療的一座大山。即使手術將腫瘤切除,殘留的腫瘤細胞仍然可以掀起軒然大波[7],癌癥復發是治療失敗的一個重要原因。如果免疫凝膠治療方法真的能夠應用臨床,無疑是癌癥治療史上的一大進步。
當然,作者也表示,需要在更大的動物模型和更大群體中驗證結果,并進一步確定劑量水平和優化免疫活性物質的釋放動力學[8]。
來自: 新浪科技