一項新研究表明，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。在動物實驗中，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移瘤。研究人員透露，這些新治療方案的人體實驗將會在接下來幾個月中開展。

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

為了克服這個困難，藥劑公司發(fā)展了很多不同的抗體蛋白抑制這些過表達的檢查點分子，使得免疫系統(tǒng)恢復靶向腫瘤的功能。當腫瘤附近有很多T細胞或者腫瘤細胞已經(jīng)經(jīng)歷多次突變都會導致更多靶點的產(chǎn)生，T細胞會火力全開針對腫瘤細胞產(chǎn)生免疫響應。但是現(xiàn)存的腫瘤免疫藥物只對20% ~ 30%的患者有效。

Jedd Wolchok，一個腫瘤免疫治療專家說，對于一些患者，即使檢查點分子已經(jīng)被抑制，但是仍只有很少的T細胞浸潤到腫瘤細胞附近激活免疫反應。而對于另外一些患者，腫瘤細胞表面沒有表達足夠多的T細胞靶點，即腫瘤抗原。因此治療方案仍需要改進。

緊接著，腫瘤專家發(fā)現(xiàn)，在一些罕見的案例中，患者接受放療腫瘤變小后，自身免疫反應更加激烈，不僅清除了原位腫瘤，還清除了身體其他部位沒有經(jīng)過放射治療的轉移腫瘤。芝加哥大學的化學家Wenbin Lin，現(xiàn)有研究的作者之一，說道，目前研究人員認為，放射治療有時能夠殺死腫瘤細胞從而向T細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胞。

于是Lin猜想，他們是否可以使用沒有毒性的納米粒子以類似的方式激活免疫系統(tǒng)。但讓納米粒子逃過免疫系統(tǒng)并不是一件容易的事。如果它們過大，血液中的巨噬細胞會將它們吞噬。而且血液中的蛋白會粘附在納米粒子表面，促進吞噬過程。近年來，Lin課題組設計了一種制備尺寸在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)的長效循環(huán)并最終到達目標部位。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)足夠的時間，以追蹤這些納米粒子聚集在腫瘤附近的方式。因為腫瘤具有疏松、不完整的血管結構，納米粒子容易滯留在腫瘤組織，從而被腫瘤細胞攝取、內(nèi)吞。納米粒子被腫瘤細胞內(nèi)吞后，研究人員用近紅外光對腫瘤部位進行照射。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胞。

但是Lin也說，那只是個開始。只有當許多新的腫瘤抗原暴露于免疫細胞（樹突狀細胞），就好像警察布下一張大網(wǎng)搜捕抗原并將它們呈遞給T細胞進行仔細搜查，才有可能讓單線態(tài)氧發(fā)揮特異性殺死腫瘤細胞的作用。即使附近沒有很多T細胞，通過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抗體，并用近紅外光照射腫瘤部位，這種結合的療法會激發(fā)動物自身的免疫系統(tǒng)破壞原位腫瘤及轉移腫瘤。但是，這些納米粒子針對腫瘤也表現(xiàn)出一定的化療毒性。而作者所希望的是這種方法只會激發(fā)自身免疫系統(tǒng)對抗腫瘤。

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

這項工作的參與者之一Wolchok說：“這是一個經(jīng)過深思熟慮的方法，實驗結果也很有趣”。而且這個方法值得進行后期的人體試驗。Lin也表示這些試驗將會很快開展。芝加哥的團隊已經(jīng)成立了一個公司叫“協(xié)同制藥（Coordination Pharmaceuticals）”，正募集啟動資金，可能在今年下半年開展早期人體試驗。

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