Science子刊:科学家研发的一种免疫“凝胶”,可有效防止肿瘤复发和扩散

 师资体系     |      2021-05-02 13:35
本文摘要:近日,美国达纳法伯癌症研究所(Dana-FarberCancerInstitute)的一项研究指出,在手术手术肿瘤的过程中,在手术部位植入一种所含免疫治疗药物的凝胶,可以避免肿瘤的发作并根治其转移性生长。涉及研究在线公开发表于《ScienceTranslationalMedicine》上。研究人员从乳腺癌模型小鼠中手术肿瘤,并在手术部位放进一块所含免疫系统激动剂的可生物降解凝胶,在一段时间内,凝胶较慢释放出来药物,性刺激关键性免疫细胞。

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近日,美国达纳法伯癌症研究所(Dana-FarberCancerInstitute)的一项研究指出,在手术手术肿瘤的过程中,在手术部位植入一种所含免疫治疗药物的凝胶,可以避免肿瘤的发作并根治其转移性生长。涉及研究在线公开发表于《ScienceTranslationalMedicine》上。研究人员从乳腺癌模型小鼠中手术肿瘤,并在手术部位放进一块所含免疫系统激动剂的可生物降解凝胶,在一段时间内,凝胶较慢释放出来药物,性刺激关键性免疫细胞。当研究人员在接下来的几个月里对这些小鼠展开检查时,他们找到比起其他药物寄送技术,这种方法医治了更加多的小鼠,肿瘤不但没发作,在药物获释点近端的肺部的转移性肿瘤也被避免了。

并且,实验结果在肺癌和黑素瘤小鼠身上获得了反复。这一研究找到为解决目前癌症化疗中的两大障碍(肿瘤的发作和蔓延)获取了极为重要的参考价值。

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“对于大多数实体瘤患者来说,手术手术是主要的化疗方案,但术后的发作和蔓延毕竟相当严重的问题。”文章通讯作者、达纳法伯及哈佛医学院助理教授MichaelGoldberg博士说,“即使整个肿瘤都被手术了,仍不会有少量肿瘤细胞仅存。”事实上,一半的癌症患者在拒绝接受手术化疗后,其中40%的患者不会在5年内发作。

此外,研究还指出,人体对手术创面自我修缮伤口的大自然过程实质上性刺激了这些瓦解肿瘤细胞蔓延到身体的远端,开始新的生长。“免疫疗法所产生的长久的抗癌效果是十分强劲的,但是能从这些药物中受益的患者的比例还近不如人意。在这项研究中,我们企图确认否在肿瘤手术的地方,在手术伤口开口之前,给与免疫系统激动剂,可以提升肿瘤免疫治疗的效果。”Goldberg博士说。

为了使方法不切实际,研究人员指出他们必须转变手术伤口内的免疫系统环境。当肿瘤被手术时,癌细胞及附近细胞(还包括免疫细胞和结缔组织)也将一起被去除。在肿瘤微环境中一般来说包括细胞、蛋白质和其他制止免疫系统反击肿瘤的物质,这些成分的去除可能会引起免疫系统对术后仅存癌细胞的反击,然而至关重要的抗癌免疫细胞和蛋白质也被一起后移杀掉了。

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此外,在手术之后,免疫系统主要集中于化疗伤口,而减少了对癌细胞的防御。正是这种“免疫抑制”的微环境,使仅存的肿瘤细胞以求在身体的其他部位展开蔓延和生长。Goldberg博士回应:“新方法的目标是将免疫抑制环境转化成为‘免疫刺激’环境。

”即让免疫系统随时正处于对癌细胞展开反击的状态。在这项研究中,研究人员将一块事前埋免疫治疗药物的凝胶(半英寸大小,由一种人体内已找到的可降解的糖做成)植入肿瘤手术部位,在一段较长的时间内,药物较慢获释性刺激树突状细胞(dendriticcells,DCs),这些DC细胞训练T细胞反击体内任何部位的癌细胞,甚至是那些靠近最初肿瘤发生位点的癌细胞。

图片来源:Abiodegradablehydrogelrepresentingthoseusedinthestudy.Credit:C.G.Parketal.,ScienceTranslationalMedicine(2018)在手术时植入凝胶的要求基于几点考虑到。Goldberg博士认为:“我们指出,通过建构一个免疫刺激的环境来避免少量残余的癌细胞比化疗一个原始的原发性肿瘤要更容易些,并且原发性肿瘤有许多躲避免疫系统反击的方法。”此外,在手术前展开免疫治疗可能会产生免疫系统涉及的副作用。另外,一项先前的研究指出,手术后及伤口伤口后展开免疫治疗效果可能会较好。

研究人员证实,这种方法顺利地将术后伤口区域的免疫抑制状态改变为了免疫刺激状态。对比静脉注射或必要静脉注射到肿瘤中,拒绝接受凝胶给药方式化疗的小鼠,其治愈率大大提高,且并未仔细观察到任何副作用。Goldberg博士回应,他的研究小组评估了这些小鼠的体重变化以及否不存在肝脏、肾脏和血细胞的潜在毒性--这些都没被仔细观察到。这种化疗方法的优势也反映在化疗效果的持续性较长。

在小鼠拒绝接受化疗三个月后,肿瘤并没发作,当研究人员在原肿瘤部位的另一侧流经新的乳腺癌细胞时,肿瘤也未见发作。研究人员回应,这是免疫系统仍在大力对付肿瘤的信号。Goldberg回应,可植入凝胶所具备的解决问题可手术手术的任何实体肿瘤的能力,将大大地提升有可能获益于这类抗病毒免疫刺激剂的患者数量。“这项研究的结果很大地激励了我们,期望这项技术能在旋即的将来为临床试验的病人们带给益处。


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