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肿瘤还分“冷”“热”?这项给肿瘤“加温”的纳米技术有望成为癌症克星
时间:2021-09-02 12:14:22  作者:lfy  来源:生物谷
再生医学网获悉,近日,美国亚利桑那大学的研究团队在Nature Nanotechnology上发表题为“Immunogenic camptothesome nanovesicles comprising sphingomyelin-derived camptothecin bilayers for safe and synergistic cancer immunochemotherapy”的研究文章,该项研究发明了一种新型纳米治疗平台以及跨膜转运技术作为“加热”肿瘤的方法,采用抗癌药物喜树碱来协同ICB疗法,在结直肠癌和黑色素瘤小鼠模型中,不仅能够根除大部分晚期肿瘤,阻断肿瘤转移,还能激活记忆免疫,防止癌症复发。
  肿瘤作为最常见的一类恶性疾病,是人类健康最大的“杀手”。在过去,临床医学针对肿瘤并无太好的治疗方法,这也使得肿瘤的致死率常年居高不下。不过,随着以纳米技术为代表的新兴技术的问世及广泛应用,似乎为肿瘤的治疗打开了一扇新的大门。

  再生医学网获悉,近日,美国亚利桑那大学的研究团队在Nature Nanotechnology上发表题为“Immunogenic camptothesome nanovesicles comprising sphingomyelin-derived camptothecin bilayers for safe and synergistic cancer immunochemotherapy”的研究文章,该项研究发明了一种新型纳米治疗平台以及跨膜转运技术作为“加热”肿瘤的方法,采用抗癌药物喜树碱来协同ICB疗法,在结直肠癌和黑色素瘤小鼠模型中,不仅能够根除大部分晚期肿瘤,阻断肿瘤转移,还能激活记忆免疫,防止癌症复发。
  喜树碱(Camptothecin,CPT)是一种有效的化疗药物,可治疗多种癌症,显示出能够增强细胞毒性T淋巴细胞(CTL)杀伤力以杀死肿瘤细胞的潜力。然而,水溶性差、具有严重不良反应以及内酯环不稳定等特性限制了CPT与ICB疗法的联合应用。而鞘磷脂(sphingomyelin,SM)是一种在细胞表面发现的天然脂质,能够与治疗药物的功能部位结合,因此,研究人员假设,将喜树碱附着在鞘磷脂上或许能够改善喜树碱的缺陷,从而增强对癌症的治疗效果。
  由此,研究人员合成了四种不同的SM-CPT,并筛选出了载药量最高、稳定性最好、副作用最小的Camptothesome-4。在将Camptothesome-4用于CT26荷瘤小鼠体内进行药代动力学和组织分布的评估后,试验结果显示,Camptothesome-4显着延长了循环半衰期,并通过有效的CPT释放,将更多的药物输送到肿瘤中,同时也具备优越的安全性。
  接下来,为了阐明Camptothesome-4是否保留了CPT的抗癌活性、以及是否能够联合PD-1/PD-L1等ICB疗法提升抗癌效果,研究人员比较了单剂量Camptothesome-4、游离CPT以及Onivyde(一种FDA批准的CPT衍生物)治疗CT26荷瘤小鼠的效果。试验结果显示,在Camptothesome-4治疗后的肿瘤中,生物标志物PD-L1、PD-1和IFN-γ显着上调,这些数据为Camptothesome-4联合PD-L1/PD-1阻断治疗结直肠癌提供了坚实的支持。
  此外,在研究人员向CT26荷瘤小鼠静脉注射单剂量Camptothesome-4加三次腹腔注射抗PD-L1单克隆抗体后,其联合疗法能显着阻碍肿瘤发展,并在五分之一的小鼠中根除了肿瘤。
  这一效果在MC38小鼠模型中同样卓着,联合阻断PD-L1/PD-1疗法和Camptothesome-4,可以在六只小鼠中根除五只体内的肿瘤,并显着延长小鼠存活率。同时,五只存活的小鼠在接受MC38细胞再次激发后,依旧没有肿瘤产生,这意味着这一联合疗法能够激活记忆免疫,防止肿瘤复发。
  在试验过程中,研究人员发现了生物标志物IDO1在CT26和MC38结直肠癌细胞中的表达,由此,他们选择以DOX(阿霉素)为跨膜载体,将IDO1抑制剂IND(indoximod,吲哚莫德)整合到Camptothesome-4中,以评估其抗癌潜力。试验结果显示,当与PD-L1/PD-1联合阻断时,DOX-IND/camptothesome-4在五分之三的小鼠中消除了约400 mm3的肿瘤,并延长了小鼠存活时间。
  研究人员又将试验更进一步,建立了晚期和转移性原位结直肠癌与黑色素瘤的小鼠模型,并加入叶酸靶向。当与叶酸靶向共同使用时,DOX-IND/camptothesome-4在33.3%的小鼠中进一步抑制肿瘤生长并根除肿瘤。结合PD-L1/PD-1疗法时,叶酸/DOX-IND/camptothesome-4帮助66.7%的小鼠达到了无瘤生存,且无可检测的肿瘤转移。
  临床医学上,针对肿瘤的治疗,更多的需要考虑到该肿瘤有无免疫原性。这是因为相较于无免疫原性肿瘤(冷肿瘤),有免疫原性肿瘤(热肿瘤)更容易治疗,且治疗效果也较好。因此,想要提高肿瘤的有效治疗率,就需要将“冷肿瘤”转变为“热肿瘤”。对此,再生医学网表示,从这一角度来看,该项研究成果具有十分重要的意义。
关键字:纳米技术,纳米医疗,肿瘤治疗,临床医学
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