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研究者发明肿瘤免疫疗法贴片

时间:2018-10-15来源:杭州御和堂中医作者:御和堂中医点击:204

美国北卡罗来纳州立大学研究者发明了一种经皮微针贴片,通过黑色素介导的肿瘤免疫疗法,由贴片发挥类似疫苗的抗肿瘤作用。

黑色素能将99.9%吸收的太阳光能量转化为热量,降低皮肤癌的发生风险。研究者发现,黑色素瘤里高水平的黑色素,可被利用用于治疗黑色素瘤。用近红外光照射治疗性皮肤贴片,可刺激全身免疫反应发挥杀伤肿瘤的作用。人体皮肤是含有大量免疫细胞,这一新疗法机理就是通过训练机体免疫系统,使其对出现的黑色素瘤细胞产生免疫反应,一方面遏制新肿瘤的发生,另一方面帮助机体杀灭已发生的肿瘤。

免疫疗法贴片的制作

研究者将由破裂的黑色素瘤细胞组成的肿瘤纯浆裂解液,填充进一排排的微针里,将这些微针镶嵌到一张聚合经皮贴片上。单纯裂解液是没有活性、无害的,但当把贴片贴到皮肤(人体最大的免疫器官)上,免疫系统就会识别它,无论裂解液里面是什么,它都不应该在那儿。机体再次遭遇黑色素瘤时,免疫系统就能认出黑色素瘤,提高免疫应答的时间和效率,将黑色素瘤杀灭。

再具体一点,含黑色素的全肿瘤裂解液填充到微针上,因为黑色素瘤细胞有大量黑色素,裂解液填充的微针颜色很暗,可吸收光。近红外光照射后,贴片上的黑色素介导热量的产生,迅速提高贴片处皮肤的温度,使局部皮肤发热,刺激裂解液从微针里释放出来,吸引和激活免疫细胞,刺激树突状细胞识别肿瘤抗原,增强抗肿瘤免疫反应。这种光敏免疫疗法,可增加极化T细胞浸润和局部细胞因子释放。温度升高也增加局部血流和淋巴循环,利于免疫细胞聚集。免疫应答增强后,机体识别出并开始杀伤裂解液,保护机体免受黑色素瘤的侵害。这些免疫效应能延长种植瘤小鼠存活时间,产生针对原发肿瘤和远处转移瘤的抗肿瘤效应。

既可作为疫苗也具治疗作用

对于该贴片可能发挥的疫苗效应,研究者用了小鼠实验进行验证。三组小鼠包括:一组敷贴片并照射近红外光,第二组贴片但不照射,第三组空白贴片。共贴5天,10天后注射活性黑色素瘤细胞。1个月内,所有空白贴片组均死于黑色素瘤,只贴片不照射组小鼠13%的小鼠存活,而贴片+照射组小鼠100%存活,87%未发生肿瘤。

为进一步验证贴片的治疗作用,研究者又进行了一组实验,所有小鼠身体两侧均已发生肿瘤,左侧肿瘤敷贴片,敷裂解液贴片+照射的小鼠,两侧肿瘤都有缩小,左侧缩小尤为明显。只敷贴片不照射,可限制肿瘤生长,尤其左侧,但不能根除肿瘤。

结果令人兴奋

研究者认为,这些结果提示,这种贴片既对原发肿瘤有预防作用,对远处转移瘤也有治疗作用。研究者用其他两种肿瘤乳腺癌和黑色素含量较低的另一种黑色素瘤,制作了裂解液,开展了同样的动物实验。贴片中研究者添加了黑色素来吸收光能,实验结果与之前的黑色素瘤实验一致,贴片+近红外照射达到非常好的效果。研究者指出,虽然还是非常早期的实验结果,但令人振奋,下一步是开展大量的动物实验来验证这种技术的有效性和安全性。

研究者顾臻长期致力于智能递药体系的创新研发,近几年凭借微针贴片技术陆续发表了多篇重要的研究成果,包括智能胰岛素贴片技术入选2015年《科学》杂志十大科技图片,受到学界关注。他正将技术成功用到肿瘤免疫疗法技术的开发。去年3月发表于《NanoLetters》杂志的研究中,研究者发明可以递送PD-1抗体的贴片技术,将PD-1抗体与葡萄糖氧化酶一起装入纳米颗粒中,将纳米颗粒装到贴片的微针上。使用时,血液进入微针内,血中葡萄糖在葡萄糖氧化酶作用下产生酸,分解纳米颗粒,将PD-1抗体释放到肿瘤中。

模型验证

研究者在黑色素瘤小鼠模型中对该技术进行了验证,40天后,40%微针贴片小鼠存活下来,无残留黑色素瘤,而对照小鼠存活率为0。研究者还将纳米颗粒中同时添加了另一种免疫疗法药物,CTLA-4抗体,微针贴片治疗40天后,70%的小鼠存活,且未检测到黑色素瘤余孽。

PD-1抗体等免疫检查点抑制剂是当前研究非常热门的肿瘤免疫疗法,已有多种药物多种适应证陆续获批上市,PD-1抗体等免疫疗法治疗也同时面临诸多挑战,如抗体注射到血液中,很难有效靶向肿瘤部位,过量抗体会引起免疫相关不良反应。这种微针呈递PD-1抗体的贴片,可实现皮肤肿瘤局部持续的定位药物释放,可在较低剂量下达到理想治疗效果,降低免疫相关不良反应发生风险。

(责任编辑:杭州御和堂中医)
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