MIT研究員設(shè)計出納米顆粒,可提高癌癥免疫治療效果
2020-06-04
來源:轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)網(wǎng)
治療癌癥的一種有前景的策略就是刺激身體自身的免疫系統(tǒng)來攻擊腫瘤,然而,腫瘤很擅長抑制免疫系統(tǒng),因此這些類型的治療并不適用于所有的癌癥病人。
MIT的工程師們已經(jīng)想出一種方法來提高癌癥免疫治療的效果。他們表示,如果用現(xiàn)有藥物(免疫檢查點抑制劑)與一種新的納米顆粒結(jié)合使用來治療小鼠,會進(jìn)一步刺激小鼠的免疫系統(tǒng),這種聯(lián)合使用比單獨用免疫檢查點抑制劑更有效。研究人員表示,這一方法能夠讓更大比例的患者從癌癥的免疫治療中受益。
這項新研究的一作者科林·巴斯(Colin Buss)博士表示,“這些治療在一小部分患者身上效果很好,而在其他患者身上則完全不起作用。目前還不能完全理解為什么會出現(xiàn)這種差異?!?/span>
MIT的研究小組設(shè)計出一種方法來包裝和傳遞小塊DNA片段,能夠增強對腫瘤的免疫反應(yīng),產(chǎn)生協(xié)同作用,使免疫檢查點抑制劑更有效。在對老鼠的研究中,他們發(fā)現(xiàn)雙重治療會抑制腫瘤的生長,在某些情況下也會阻止身體其他部位腫瘤的生長。
桑吉塔·巴蒂亞(Sangeeta Bhatia),他是約翰和多蘿西·威爾遜來自健康科技電氣工程和計算機科學(xué)教授,也是是該論文的資深作者,論文在這周發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊》上。
去除“剎車”
人體的免疫系統(tǒng)可以識別和摧毀異常細(xì)胞,例如癌細(xì)胞。然而許多腫瘤分泌的分子會抑制腫瘤周圍環(huán)境中的免疫系統(tǒng),致使T細(xì)胞的攻擊無效。
使用免疫檢查點抑制劑背后的想法是,它們可以消除作用于免疫系統(tǒng)的“剎車,且恢復(fù)T細(xì)胞攻擊腫瘤的能力。其中一些針對免疫檢查點蛋白(如CTLA-4、PD-1和PD-L1)的抑制劑已被批準(zhǔn)用于治療多種癌癥。這些藥物通過關(guān)閉阻止T細(xì)胞被激活的檢查點蛋白發(fā)揮作用。
巴蒂亞表示,“在一些病人身上這種治療方式效果很好,他們已經(jīng)為大約15%-20%的特定癌癥病人提供了一些所謂的治療方法,然而,還有很多工作要做,以便為更多患者提供使用這種方法的可能性?!?/span>
一些研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn),把檢查點抑制劑和放射治療結(jié)合起來會更有效,研究人員嘗試的另一種方法是將它們和免疫刺激藥物結(jié)合相結(jié)合。免疫刺激藥物的其中一類藥物是免疫系統(tǒng)識別為外來的DNA或RNA的寡核苷酸特異序列。
然而,這些免疫刺激藥物的臨床測試并沒有成功,一種可能的原因是這些藥物沒有達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。MIT的研究小組開始尋找一種方法來實現(xiàn)這些免疫刺激藥物的更有針對性的傳遞。
為了實現(xiàn)這個目標(biāo),研究人員將寡核苷酸包裝成腫瘤滲透肽中,腫瘤滲透肽是研究人員早期研發(fā)出來用來傳輸RNA,來抑制致癌基因的物質(zhì)。這種肽可以與癌細(xì)胞表面的蛋白質(zhì)相互作用,幫助蛋白質(zhì)特異地針對腫瘤。這種肽還包含帶正電荷的片段,能夠幫助蛋白質(zhì)一接觸腫瘤就穿透細(xì)胞膜。
在這項研究中,巴蒂亞和巴斯決定使用的寡核苷酸包含一種特定的DNA序列,該序列通常出現(xiàn)在細(xì)菌中,而非人體細(xì)胞中,因此人類免疫系統(tǒng)能夠識別出來它并做出反應(yīng)。這些寡核苷酸能夠特異地激活免疫細(xì)胞受體,稱為”Toll樣”受體,能夠識別出微生物入侵者。
巴斯表示,“這些受體的進(jìn)化使細(xì)胞能夠識別像細(xì)菌這樣的病原體的存在,這會告訴免疫系統(tǒng),這里有危險:打開并殺死它。”
協(xié)同作用
研究人員開發(fā)出納米顆粒之后,在不同的癌癥小鼠模型中進(jìn)行了測試。他們分別對寡核苷酸納米顆粒子、檢查點抑制劑,以及這兩種治療的結(jié)合進(jìn)行了測試。到目前為止,這兩種治療的結(jié)合能夠產(chǎn)生較好的效果。
研究人員還想知道,是否能夠通過刺激免疫系統(tǒng)來靶向已經(jīng)擴(kuò)散到全身的腫瘤,為了探索這種可能性,他們給小鼠體內(nèi)植入了兩個腫瘤,身體兩側(cè)各一個。他們在小鼠體內(nèi)使用檢查點抑制劑治療,但僅在一邊的腫瘤內(nèi)注射了納米顆粒,他們發(fā)現(xiàn)一旦T細(xì)胞通過這種聯(lián)合治療被激活后,這些T細(xì)胞也能夠攻擊另一邊的腫瘤。這是振奮人心的。
研究人員現(xiàn)在計劃對這些顆粒進(jìn)行安全測試,希望進(jìn)一步的研究開發(fā)它們來治療那些本身對檢查點抑制劑沒有反應(yīng)的病人。為此,MIT的研究人員正在與桑福德伯納姆普雷比斯醫(yī)學(xué)發(fā)現(xiàn)研究所的埃爾基·魯斯拉蒂(Errki Ruoslahti)合作,魯斯拉蒂初發(fā)現(xiàn)了腫瘤穿透肽。魯斯拉蒂建立的公司現(xiàn)在已經(jīng)將其他版本的腫瘤滲透肽用于人體臨床試驗,以治療胰腺癌。
巴蒂亞表示,“這讓我們對擴(kuò)大規(guī)模生產(chǎn)以幫助病人感到樂觀?!?/span>
參考:
【1】https://medicalxpress.com/news/2020-06-nanoparticles-immune-tumors.html
【2】www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.2001569117
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