今日，《自然》子刊《自然·納米技術(shù)》（Nature Nanotechnology）在線刊登了一項(xiàng)創(chuàng)新抗癌研究：加州大學(xué)洛杉磯分校（UCLA）華人學(xué)者顧臻教授與其團(tuán)隊(duì)開發(fā)出了一種新型癌癥免疫治療策略。通過在腫瘤切除部位噴灑噴霧，快速形成凝膠，并通過包埋其中的納米顆粒緩釋抗體藥物，研究人員在動(dòng)物模型上驗(yàn)證了該種噴劑能靶向手術(shù)后的殘余癌細(xì)胞，顯著抑制癌癥復(fù)發(fā)和潛在的轉(zhuǎn)移。
對(duì)于不少癌癥患者來說，腫瘤切除手術(shù)是必要且有效的治療方法。例如，被診斷為乳腺癌早期的患者，有95%需要進(jìn)行手術(shù)；而對(duì)于腦腫瘤患者來說，手術(shù)更是一線治療方法。然而，盡管近些年來手術(shù)技術(shù)得到不斷改善，術(shù)后難免存在殘余的癌細(xì)胞，有些癌細(xì)胞甚至還會(huì)進(jìn)入外周血液循環(huán)。因此，接受手術(shù)治療的患者，術(shù)后復(fù)發(fā)常有發(fā)生。而據(jù)統(tǒng)計(jì)，大約九成癌癥患者最后是因?yàn)槟[瘤復(fù)發(fā)或癌癥轉(zhuǎn)移而死亡。
那么，有什么辦法能夠在術(shù)后程度防止腫瘤卷土重來，同時(shí)沒有明顯的毒副作用呢？這正是顧臻教授團(tuán)隊(duì)想要回答的問題。
首先，研究人員們指出，免疫系統(tǒng)之所以難把癌細(xì)胞趕盡殺絕，一大原因在于癌細(xì)胞的“表面功夫”太厲害——在很多癌細(xì)胞表面，都高水平表達(dá)一種叫作CD47的分子。這種整合素相關(guān)蛋白令癌細(xì)胞仿佛貼上免死金牌，向巨噬細(xì)胞打出“別吃我”的信號(hào)，從而逃過一死。好在自從癌細(xì)胞的這套策反攻略被科學(xué)家揭發(fā)以后，人們已經(jīng)找到幾種可以阻斷CD47的特異性抗體，也讓CD47成為富有潛力的癌癥治療靶點(diǎn)。顧臻教授的研究團(tuán)隊(duì)就是利用這類抗體來對(duì)付術(shù)后腫瘤余孽，讓免疫系統(tǒng)認(rèn)清它們的真面目，將之清除。
但是，CD47并非癌細(xì)胞的專屬。事實(shí)上，人體內(nèi)數(shù)量最多、新舊更替最快的一類細(xì)胞——紅細(xì)胞表面，CD47就起了重要的作用。它能保證衰老紅細(xì)胞被免疫系統(tǒng)清除、同時(shí)年輕紅細(xì)胞不被誤傷。因此，如果全身用藥阻斷CD47，殺敵的同時(shí)就容易自損，有引起貧血等問題的風(fēng)險(xiǎn)。
為了把藥物較精準(zhǔn)地遞送到腫瘤切除部位，致力于開發(fā)新型藥物遞送系統(tǒng)的顧臻團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種精巧的方式。他們先把這些抗體裝進(jìn)納米顆粒中，再采用噴霧的形式，局部施加到手術(shù)部位。
通過一個(gè)雙儲(chǔ)液噴霧器，噴霧溶液中的纖維蛋白原和凝血酶一經(jīng)混合，會(huì)迅速在傷口處形成凝膠狀的纖維蛋白，有助于止血并促進(jìn)傷口愈合。與此同時(shí)，噴霧里的納米顆粒也會(huì)一步到位凝固在凝膠內(nèi)，直接作用于傷口。研究人員們制造的這些納米顆粒，所選用的材料是碳酸鈣。在呈現(xiàn)微酸性的傷口及腫瘤微環(huán)境里，這些顆?？梢员恢饾u溶解，釋放其中的抗CD47藥物。
▲噴霧凝膠示意圖：包埋在纖維蛋白膠里的碳酸鈣納米顆粒緩釋出的抗體可以封閉癌細(xì)胞表面表達(dá)的CD47（圖片來源：參考資料[1]）
此外，這種納米顆粒載體本身還能帶來一定的治療優(yōu)勢(shì)。當(dāng)傷口及潛在腫瘤微酸環(huán)境被碳酸鈣“中和”后，“還可以增強(qiáng)巨噬細(xì)胞的活性，加強(qiáng)它們清除體內(nèi)異物的能力。”論文第一作者陳倩博士說。
研究人員通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)測(cè)試了這種噴霧凝膠的效果。在接受了手術(shù)切除的晚期黑色素瘤小鼠中，術(shù)后用凝膠做了處理的小鼠，有半數(shù)沒有再檢測(cè)到殘余的腫瘤細(xì)胞。這顯著提高了對(duì)腫瘤再生的控制，這些小鼠的術(shù)后生存時(shí)間也至少達(dá)到60天。
有意思的是，這種噴霧凝膠不僅在切除腫瘤的部位嚴(yán)防死守，抑制復(fù)發(fā)，還能抑制腫瘤在體內(nèi)其他部位的發(fā)展。顧臻教授介紹說，在模擬癌癥轉(zhuǎn)移的小鼠中，手術(shù)局部施加噴霧凝膠后，遠(yuǎn)端的腫瘤生長(zhǎng)也得到了抑制。“我們發(fā)現(xiàn)免疫系統(tǒng)中的T細(xì)胞也會(huì)被這種治療性凝膠激活，一起調(diào)動(dòng)起來，攻擊潛在的癌細(xì)胞。”陳倩博士補(bǔ)充道。
▲在癌癥轉(zhuǎn)移的小鼠模型中，在手術(shù)切除部位（右側(cè)）用凝膠處理后，遠(yuǎn)端的腫瘤（左側(cè)）生長(zhǎng)也得到了控制（圖片來源：參考資料[1]）
下一步，研究團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)摸索這種噴劑的劑量、納米顆粒的組合和理想的施加頻率等，為潛在應(yīng)用于臨床做好準(zhǔn)備。
我們祝賀顧臻教授團(tuán)隊(duì)的這項(xiàng)癌癥免疫治療策略在動(dòng)物模型中得到驗(yàn)證，也期待這種抗癌噴霧凝膠進(jìn)一步發(fā)揮潛能，幫助掃清治愈癌癥道路上的障礙。
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