肿瘤手术切除后利用可生物降解凝胶增强免疫系统对癌症的攻击

发布日期：2022-04-29

包封 T 细胞活化血小板和纳米颗粒的水凝胶

水凝胶（蓝色）的高倍放大图，其中包裹着激活 T 细胞的血小板（红色）和释放药物以抑制促肿瘤细胞的纳米颗粒（绿色）。这种凝胶在手术切除不同类型的肿瘤后抑制癌细胞的生长。来源：威斯康星大学麦迪逊分校

一种新的可生物降解凝胶提高了免疫系统在手术切除肿瘤后阻止癌症的能力。

这种凝胶在老鼠身上进行了测试，释放出药物和特殊抗体，同时从手术部位耗尽称为巨噬细胞的免疫阻断细胞，并激活 T 细胞，使它们能够攻击癌症。

威斯康星大学麦迪逊分校的科学家在几种癌症的小鼠模型上测试了凝胶。他们发现凝胶有效地抑制了已知对这种免疫疗法反应良好的肿瘤，如 CT26 结肠癌。但该凝胶也能很好地对抗 B16F10 黑色素瘤、S180 肉瘤和 4T1 三阴性乳腺癌，这些癌症对免疫治疗的反应较弱且更容易转移。

这些概念验证实验将支持对其他动物模型的进一步研究，这些研究可能会导致未来的人体临床试验。

这些实验由威斯康星大学麦迪逊分校药学院教授胡全寅的实验室领导，并得到威斯康星大学医学与公共卫生学院药学教授 Seungpyo Hong 及其同事的支持。该团队于 2022 年 4 月 6 日在《自然通讯》杂志上发表了他们的发现。

“我们很高兴看到这种局部策略可以对抗如此多不同类型的肿瘤，尤其是这些非免疫原性肿瘤，”胡说。“我们更高兴看到这种局部治疗可以抑制肿瘤转移。”

手术对许多肿瘤来说是一种极好的治疗方法，但手术后残留的少量癌细胞会使肿瘤重新生长。为了抵消这个过程，研究人员开发了他们的凝胶，可以将两个关键成分缓慢释放到手术部位。

一种是药物Pexidartinib，它被批准用于抑制肿瘤相关巨噬细胞的功能。这些细胞促进肿瘤的生长，抑制细胞减缓癌细胞的生长。

凝胶的第二个成分是血小板——凝结血液的细胞碎片——与免疫刺激抗体结合。这些被称为抗 PD-1 的抗体可帮助免疫系统的 T 细胞识别和攻击癌细胞。

研究人员希望，结合抗体的血小板和 Pexidartinib 的局部释放既能最大限度地发挥它们在肿瘤部位附近的作用，又能最大限度地减少这些疗法在静脉内给予并在体内广泛循环时发生的副作用。事实上，给予凝胶的小鼠表现出微不足道的副作用。随着时间的推移，身体会降解凝胶。

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Hu 的团队针对多种癌症测试了该凝胶，因为这些肿瘤对基于免疫的疗法（如抗 PD-1 结合血小板）的反应方式各不相同。在每种情况下，凝胶都显着减缓了挥之不去的癌细胞的生长并延长了小鼠的寿命。该凝胶还大大减少了研究人员检查的转移性乳腺癌模型的扩散。

近年来，Hong 和 Hu 一直在独立开发新的方法来控制癌症，而无需传统的化学疗法，这种化学疗法具有严重的副作用。现在合作，他们计划继续测试可以在未来几年进入人类患者的创造性方法。

“这只是我们两个实验室之间合作的初始阶段，”洪说。