【新发现】MIT研究人员设计出纳米颗粒，可提高癌症免疫治疗的效果

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作者：Lauren

导言：近年来，免疫治疗在癌症治疗领域可谓是遍地开花，肿瘤的免疫治疗主要针对人体免疫系统，通过刺激人体的免疫系统来攻击肿瘤。在对抗肿瘤的治疗中，研究人员大多使用免疫检查点抑制剂，但免疫检查点抑制剂也只适用于一部分癌症病人，最近MIT的工程师们设计出一种纳米颗粒，将其与免疫检查点抑制剂结合后，在小鼠模型中的癌症治疗效果很好，这真是振奋人心的消息。

治疗癌症的一种有前景的策略就是刺激身体自身的免疫系统来攻击肿瘤，然而，肿瘤很擅长抑制免疫系统，因此这些类型的治疗并不适用于所有的癌症病人。

MIT的工程师们已经想出一种方法来提高癌症免疫治疗的效果。他们表示，如果用现有药物（免疫检查点抑制剂）与一种新的纳米颗粒结合使用来治疗小鼠，会进一步刺激小鼠的免疫系统，这种联合使用比单独用免疫检查点抑制剂更有效。研究人员表示，这一方法能够让更大比例的患者从癌症的免疫治疗中受益。

这项新研究的第一作者科林·巴斯（Colin Buss）博士表示，“这些治疗在一小部分患者身上效果很好，而在其他患者身上则完全不起作用。目前还不能完全理解为什么会出现这种差异。”

MIT的研究小组设计出一种方法来包装和传递小块DNA片段，能够增强对肿瘤的免疫反应，产生协同作用，使免疫检查点抑制剂更有效。在对老鼠的研究中，他们发现双重治疗会抑制肿瘤的生长，在某些情况下也会阻止身体其他部位肿瘤的生长。

桑吉塔·巴蒂亚（Sangeeta Bhatia），他是约翰和多萝西·威尔逊来自健康科技电气工程和计算机科学教授，也是是该论文的资深作者，论文在这周发表在《美国国家科学院院刊》上。

去除“刹车”

人体的免疫系统可以识别和摧毁异常细胞，例如癌细胞。然而许多肿瘤分泌的分子会抑制肿瘤周围环境中的免疫系统，致使T细胞的攻击无效。

使用免疫检查点抑制剂背后的想法是，它们可以消除作用于免疫系统的“刹车，且恢复T细胞攻击肿瘤的能力。其中一些针对免疫检查点蛋白（如CTLA-4、PD-1和PD-L1）的抑制剂已被批准用于治疗多种癌症。这些药物通过关闭阻止T细胞被激活的检查点蛋白发挥作用。

巴蒂亚表示，“在一些病人身上这种治疗方式效果很好，他们已经为大约15%-20%的特定癌症病人提供了一些所谓的治疗方法，然而，还有很多工作要做，以便为更多患者提供使用这种方法的可能性。”

一些研究已经发现，把检查点抑制剂和放射治疗结合起来会更有效，研究人员尝试的另一种方法是将它们和免疫刺激药物结合相结合。免疫刺激药物的其中一类药物是免疫系统识别为外来的DNA或RNA的寡核苷酸特异序列。

然而，这些免疫刺激药物的临床测试并没有成功，一种可能的原因是这些药物没有达到预期的目标。MIT的研究小组开始寻找一种方法来实现这些免疫刺激药物的更有针对性的传递。

为了实现这个目标，研究人员将寡核苷酸包装成肿瘤渗透肽中，肿瘤渗透肽是研究人员早期研发出来用来传输RNA，来抑制致癌基因的物质。这种肽可以与癌细胞表面的蛋白质相互作用，帮助蛋白质特异地针对肿瘤。这种肽还包含带正电荷的片段，能够帮助蛋白质一接触肿瘤就穿透细胞膜。

在这项研究中，巴蒂亚和巴斯决定使用的寡核苷酸包含一种特定的DNA序列，该序列通常出现在细菌中，而非人体细胞中，因此人类免疫系统能够识别出来它并做出反应。这些寡核苷酸能够特异地激活免疫细胞受体，称为”Toll样”受体，能够识别出微生物入侵者。

巴斯表示，“这些受体的进化使细胞能够识别像细菌这样的病原体的存在，这会告诉免疫系统，这里有危险：打开并杀死它。”

协同作用

研究人员开发出纳米颗粒之后，在不同的癌症小鼠模型中进行了测试。他们分别对寡核苷酸纳米颗粒子、检查点抑制剂，以及这两种治疗的结合进行了测试。到目前为止，这两种治疗的结合能够产生最好的效果。

研究人员还想知道，是否能够通过刺激免疫系统来靶向已经扩散到全身的肿瘤，为了探索这种可能性，他们给小鼠体内植入了两个肿瘤，身体两侧各一个。他们在小鼠体内使用检查点抑制剂治疗，但仅在一边的肿瘤内注射了纳米颗粒，他们发现一旦T细胞通过这种联合治疗被激活后，这些T细胞也能够攻击另一边的肿瘤。这是振奋人心的。

研究人员现在计划对这些颗粒进行安全测试，希望进一步的研究开发它们来治疗那些本身对检查点抑制剂没有反应的病人。为此，MIT的研究人员正在与桑福德伯纳姆普雷比斯医学发现研究所的埃尔基·鲁斯拉蒂（Errki Ruoslahti）合作，鲁斯拉蒂最初发现了肿瘤穿透肽。鲁斯拉蒂建立的公司现在已经将其他版本的肿瘤渗透肽用于人体临床试验，以治疗胰腺癌。

巴蒂亚表示，“这让我们对扩大规模生产以帮助病人感到乐观。”

参考：

【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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