使冷肿瘤变热:药物传递系统使免疫治疗更有效

免疫疗法通过释放人体自身免疫系统的力量来发现并摧毁癌细胞，在治疗几种癌症方面显示出了希望。

但这种疾病因隐藏自己而臭名昭著免疫系统而那些没有发炎也不会引起免疫系统反应的肿瘤——也就是所谓的“冷肿瘤”——对免疫疗法没有反应。

芝加哥大学普利兹克分子工程学院(PME)的研究人员通过一种独特的免疫治疗传递系统，朝解决这一问题迈出了一步。该系统通过寻找并结合肿瘤的胶原蛋白来发现肿瘤，然后使用一种叫做白细胞介素12 (IL-12)的蛋白质来刺激肿瘤并激活免疫系统，从而激活免疫治疗。

中的测试结果小鼠模型很有希望:几种类型的黑色素瘤乳腺癌肿瘤对治疗的反应不是退化就是完全消失。

研究结果发表在4月13日的杂志上自然生物医学工程。

“这种结合确实为癌症免疫治疗开辟了一条新途径，”尤金·贝尔组织工程学教授杰弗里·哈贝尔(Jeffrey Hubbell)说，他与威廉·b·奥格登教授梅洛迪·斯沃茨(Melody Swartz)以及博士后科学家石原淳(Jun Ishihara)共同撰写了这项研究。

从冷到热

癌症患者经常接受一系列有毒的化疗和放疗。最近，检查点抑制剂(checkpoint inhibitors, CPIs)为治疗该病提供了一种新的方法。这些免疫治疗药物阻断了一种叫做检查点的蛋白质，这种蛋白质允许人体自身的T细胞发现并杀死细胞癌症细胞。

但是肿瘤必须是“热的”——发炎的，因此能够被免疫系统发现——这样CPIs才能起作用，使它们在产生冷肿瘤的癌症中无效，包括乳腺癌、卵巢癌、前列腺癌和胰腺癌。

科学家和工程师已经知道IL-12，一种调节T细胞反应的细胞因子，可以将冷肿瘤转化为“热”肿瘤。但是这种蛋白质非常强大，当它被用于人体时，它可以引起整个系统的毒性和死亡。长期以来，科学家一直在寻找直接将IL-12注入肿瘤而不会对身体其他部位产生副作用的方法。

将IL-12和免疫疗法用于胶原蛋白

去年，Hubbell和他的合作者开发了一种药物传递系统，将疗法与血液蛋白质连接起来，这种血液蛋白质循环并与血管损伤部位的胶原蛋白结合。因为肿瘤充满了渗漏的血管，这种蛋白质视这些血管为血管损伤并与它们结合，传递治疗直接到肿瘤的胶原蛋白。

现在，研究人员将IL-12附着在蛋白质上，并将其与CPI疗法一起使用。一旦被静脉注射，蛋白质找到了肿瘤的胶原蛋白，并与之结合，释放了治疗方法，让寒冷的肿瘤变热。

在小鼠模型中，大多数具有某种类型的侵袭性乳腺癌癌症的癌症称为三重阴性，免疫排除的EMT6-SAW癌症治疗后消失。研究人员还在几种类型的黑色素瘤上测试了治疗，发现许多肿瘤会回归，导致延长存活。

“这些阳性结果出现在检查点抑制剂通常没有任何作用的肿瘤中，”Hubbell说。“我们原以为这种疗法会很有效，但它的效果令人惊讶和鼓舞。”

创造一种毒性较小的治疗方法

因为IL-12是直接传递到肿瘤上的，它降低了毒性水平，使该疗法的毒性比以前降低了三分之二。

下一步，研究人员计划继续研究该疗法的毒理学，并继续努力掩盖IL-12对身体其他部位的影响。他们最终希望将这种疗法转移到临床试验。

“一旦我们有了使感冒的方法肿瘤热，可能性癌症治疗是无止境的，”哈贝尔说。

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