《PNAS》：UCLA科学家发明冷等离子体协同癌症免疫疗法

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近日，加州大学洛杉矶分校（UCLA）的顾臻教授和Richard Wirz教授的合作团队在《美国科学院院刊》 (PNAS) 上发表了题为“Transdermal Cold Atmospheric Plasma-Mediated Immune Checkpoint Blockade Therapy”的研究论文，利用高分子材料做的空心微针贴片来有效地将冷等离子体以及免疫疗法药物（PD-L1抗体）导入病灶。动物模型研究结果表明，这一创新治疗途径有望进一步提升癌症免疫治疗。该文的第一作者是陈国军博士和陈支通博士，分别为顾臻教授和Richard Wriz教授组的博士后。

近些年，癌症免疫疗法飞速发展，包括PD-1/PD-L1抗体在内的免疫检查点阻断（immune checkpoint blockade，ICB）疗法取得了很多临床的进展。不过，这类疗法的疗效仍有待提高；同时此类疗法来不少副作用，包括启动免疫系统来攻击健康组织。因此，一些研究者们正试图开发新型递送系统来帮助增强免疫疗法，降低毒副作用，以及结合其它有效的癌症治疗手段来使更多病人获益。

在此项工作中，研究团队首次提出结合冷等离子和免疫检查点阻断疗法。冷等离子体是近年来新研究领域，由于其在大气压下产生，气体温度低、粒子活性高，在生物医学方面的应用引起了人们广泛的关注。为了提高冷等离子体的肿瘤杀伤效率，研究团队利用一种可由高分子材料简单制得的中空微针贴片来透皮传导冷等离子体进入肿瘤组织。冷等离子体中的活性粒子，包括ROS和RNS，可以有效地诱导肿瘤细胞免疫性死亡，产生肿瘤特异性抗原。研究团队发现，相比于实心微针贴片或者没有贴片作用下，中空微针贴片可以有效地将冷等离子导入病灶，大大提高了抗原呈递细胞（树突状细胞）的成熟，从而诱发一系列的肿瘤特异性免疫反应。微针同时负载了PD-L1抗体，进一步提高了肿瘤杀伤效果。实验还发现，局部的治疗可以引发全身的肿瘤特异性免疫反应，有效的抑制转移瘤的生长。

Richard Wirz教授说：“这项工作代表着等离子医学的一个重要进展，我们把等离子体通过空心微针直接递送到了活体。等离子体是占我们宇宙中物质总量的99%以上，而冷等离子体技术的发明使得我们可以将它应用在很多生物工程领域，其中包括癌症治疗。”

顾臻教授说：“我们取得了一些有意思的结果。但我们还处于早期开发阶段，还有很多工作要做，比如，进一步优化等离子体计量及治疗频率等条件，以发挥这种将等离子往机体递送的潜力。此项技术潜在不仅仅局限于癌症治疗，也可以运用于其他疾病当中。”

图一，冷等离子体协同免疫检查点抗体癌症免疫治疗作用机理示意图

论文链接：

https://www.pnas.org/content/early/2020/02/05/1917891117.short?rss=1

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