一項(xiàng)新研究表明，小小的納米粒子，雖然尺寸比人類頭發(fā)還要小很多，但也許能夠幫助人體自身的免疫系統(tǒng)抵抗腫瘤。在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，基于納米粒子的治療方案不僅清除了原位的乳腺癌腫瘤，還清除了位于身體其他部位的轉(zhuǎn)移瘤。研究人員透露，這些新治療方案的人體實(shí)驗(yàn)將會(huì)在接下來(lái)幾個(gè)月中開(kāi)展。

刺激免疫系統(tǒng)對(duì)抗腫瘤的研究是目前癌癥研究的一個(gè)熱點(diǎn)。免疫哨兵，即T細(xì)胞，它的職責(zé)是發(fā)現(xiàn)可疑的目標(biāo)，如入侵的細(xì)菌和潛在的腫瘤細(xì)胞等。如果T細(xì)胞發(fā)現(xiàn)這些可疑目標(biāo)，就“拉響警報(bào)”，激活其他免疫細(xì)胞，以產(chǎn)生更強(qiáng)烈的免疫反應(yīng)。但是，這些T細(xì)胞的“警報(bào)”功能能夠被免疫檢查點(diǎn)所沉默。正常細(xì)胞表面的蛋白也會(huì)抑制免疫反應(yīng)以防止正常細(xì)胞受到自身免疫反應(yīng)的損害。而狡猾的腫瘤細(xì)胞通常會(huì)過(guò)表達(dá)這些檢查點(diǎn)分子，減緩甚至終止免疫系統(tǒng)尋找和破壞腫瘤細(xì)胞的工作。

為了克服這個(gè)困難，藥劑公司發(fā)展了很多不同的抗體蛋白抑制這些過(guò)表達(dá)的檢查點(diǎn)分子，使得免疫系統(tǒng)恢復(fù)靶向腫瘤的功能。當(dāng)腫瘤附近有很多T細(xì)胞或者腫瘤細(xì)胞已經(jīng)經(jīng)歷多次突變都會(huì)導(dǎo)致更多靶點(diǎn)的產(chǎn)生，T細(xì)胞會(huì)火力全開(kāi)針對(duì)腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生免疫響應(yīng)。但是現(xiàn)存的腫瘤免疫藥物只對(duì)20% ~ 30%的患者有效。

Jedd Wolchok，一個(gè)腫瘤免疫治療專家說(shuō)，對(duì)于一些患者，即使檢查點(diǎn)分子已經(jīng)被抑制，但是仍只有很少的T細(xì)胞浸潤(rùn)到腫瘤細(xì)胞附近激活免疫反應(yīng)。而對(duì)于另外一些患者，腫瘤細(xì)胞表面沒(méi)有表達(dá)足夠多的T細(xì)胞靶點(diǎn)，即腫瘤抗原。因此治療方案仍需要改進(jìn)。

緊接著，腫瘤專家發(fā)現(xiàn)，在一些罕見(jiàn)的案例中，患者接受放療腫瘤變小后，自身免疫反應(yīng)更加激烈，不僅清除了原位腫瘤，還清除了身體其他部位沒(méi)有經(jīng)過(guò)放射治療的轉(zhuǎn)移腫瘤。芝加哥大學(xué)的化學(xué)家Wenbin Lin，現(xiàn)有研究的作者之一，說(shuō)道，目前研究人員認(rèn)為，放射治療有時(shí)能夠殺死腫瘤細(xì)胞從而向T細(xì)胞暴露更多的腫瘤抗原，促使它們靶向更多其它的含有這種腫瘤抗原的腫瘤細(xì)胞。

于是Lin猜想，他們是否可以使用沒(méi)有毒性的納米粒子以類似的方式激活免疫系統(tǒng)。但讓納米粒子逃過(guò)免疫系統(tǒng)并不是一件容易的事。如果它們過(guò)大，血液中的巨噬細(xì)胞會(huì)將它們吞噬。而且血液中的蛋白會(huì)粘附在納米粒子表面，促進(jìn)吞噬過(guò)程。近年來(lái)，Lin課題組設(shè)計(jì)了一種制備尺寸在20 ~ 40 nm的納米粒子的方法，這些納米粒子尺寸較小，可以避免被巨噬細(xì)胞吞噬。他們還在納米粒子表面包裹一層聚乙二醇，有助于其在體內(nèi)的長(zhǎng)效循環(huán)并最終到達(dá)目標(biāo)部位。在納米粒子內(nèi)部，他們包裹了高效的光敏劑，將納米粒子變成腫瘤殺手。

在早前的研究中發(fā)現(xiàn)，被注射到血液中的納米粒子能夠在體內(nèi)循環(huán)足夠的時(shí)間，以追蹤這些納米粒子聚集在腫瘤附近的方式。因?yàn)槟[瘤具有疏松、不完整的血管結(jié)構(gòu)，納米粒子容易滯留在腫瘤組織，從而被腫瘤細(xì)胞攝取、內(nèi)吞。納米粒子被腫瘤細(xì)胞內(nèi)吞后，研究人員用近紅外光對(duì)腫瘤部位進(jìn)行照射。光敏劑吸收近紅外光后產(chǎn)生活性氧分子，即單線態(tài)氧，可破壞附近的生物分子從而殺死腫瘤細(xì)胞。

但是Lin也說(shuō)，那只是個(gè)開(kāi)始。只有當(dāng)許多新的腫瘤抗原暴露于免疫細(xì)胞（樹(shù)突狀細(xì)胞），就好像警察布下一張大網(wǎng)搜捕抗原并將它們呈遞給T細(xì)胞進(jìn)行仔細(xì)搜查，才有可能讓單線態(tài)氧發(fā)揮特異性殺死腫瘤細(xì)胞的作用。即使附近沒(méi)有很多T細(xì)胞，通過(guò)這種方法也可以幫助免疫系統(tǒng)增加抗腫瘤效果。

2016年8月，Lin及其同事在Nature Communications的一篇文章稱，他們向小鼠血液中注射納米粒子和檢查點(diǎn)抗體，并用近紅外光照射腫瘤部位，這種結(jié)合的療法會(huì)激發(fā)動(dòng)物自身的免疫系統(tǒng)破壞原位腫瘤及轉(zhuǎn)移腫瘤。但是，這些納米粒子針對(duì)腫瘤也表現(xiàn)出一定的化療毒性。而作者所希望的是這種方法只會(huì)激發(fā)自身免疫系統(tǒng)對(duì)抗腫瘤。

這次，Lin及其同事以攜帶乳腺癌腫瘤的小鼠為模型，并對(duì)其注射納米粒子和檢查點(diǎn)抗體。此次，納米粒子中不含有額外的毒性物質(zhì)。然后用近紅外光對(duì)腫瘤進(jìn)行照射。在所有案例中，不僅原位腫瘤得到了很好的治療，肺部的轉(zhuǎn)移腫瘤也被清除。這一工作發(fā)表在Journal of the American Chemical Society。Lin說(shuō)：“我們很驚訝地發(fā)現(xiàn)即使沒(méi)有化療藥物的存在，治療也能達(dá)到相同的效果”。

這項(xiàng)工作的參與者之一Wolchok說(shuō)：“這是一個(gè)經(jīng)過(guò)深思熟慮的方法，實(shí)驗(yàn)結(jié)果也很有趣”。而且這個(gè)方法值得進(jìn)行后期的人體試驗(yàn)。Lin也表示這些試驗(yàn)將會(huì)很快開(kāi)展。芝加哥的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)成立了一個(gè)公司叫“協(xié)同制藥（Coordination Pharmaceuticals）”，正募集啟動(dòng)資金，可能在今年下半年開(kāi)展早期人體試驗(yàn)。

原文鏈接：https://www.sciencemag.org/news/2017/01/nanoparticles-awaken-immune-cells-fight-cancer