“掩盖”癌症药物隐秘地训练免疫系统以杀死肿瘤,同时保留健康的组织
众所周知,许多癌症疗法对体内野蛮。药物经常同时攻击健康的细胞和肿瘤细胞,从而导致大量副作用。免疫疗法有助于免疫系统识别和攻击癌细胞没有什么不同。虽然他们有延长了无数患者的寿命,他们仅在一部分患者中工作。一项研究发现不到30%的乳腺癌患者应对最常见的免疫疗法形式之一。
但是,如果可以设计药物只能攻击该怎么办肿瘤细胞并保留身体的其余部分?为此,我的同事们和我在芝加哥大学Pritzker分子工程学院有设计了一种方法通过“掩盖”它到达肿瘤,以防止一种有希望的癌症药物造成破坏。
IL-12的承诺
细胞因子是可以调节的蛋白质免疫系统回应威胁。他们这样做的一种方法是激活杀手T细胞,一种可以攻击的白细胞癌细胞。由于细胞因子可以训练免疫系统杀死肿瘤,因此这使它们作为癌症治疗非常有前途。
一种这样的细胞因子是白介素12或IL-12。虽然是发现了30多年前,IL-12仍然不是FDA批准的疗法癌症患者因为它严重的副作用, 如肝损害。这部分是因为IL-12指示免疫细胞产生大量会损害人体的炎性分子。
从那以后,科学家一直在努力重新设计IL-12,以更加耐受,同时保留其强大的癌症效果。
掩盖杀手
为了创建更安全的IL-12版本,我和我的同事利用了健康组织和癌组织之间的主要差异之一:癌症中过量促进生长酶。因为癌细胞非常迅速地增殖,所以它们过量产生某些酶这有助于他们入侵附近的健康组织转移到身体的其他部位。健康细胞以较慢的速度生长,这些酶的生长较少。
考虑到这一点,我们用一个覆盖通常结合的分子部分的帽“掩盖” IL-12免疫细胞激活它们。仅当与在肿瘤附近发现的酶接触时,盖子才会去除。当这些酶切断帽子时,IL-12重新激活,并在附近的杀手T细胞刺激肿瘤。
当我们将这些掩盖的IL-12分子应用于黑色素瘤捐赠的健康和肿瘤组织时乳腺癌患者,我们的结果证实,只有肿瘤样品才能去除盖子。这表明被掩盖的IL-12可能会导致对肿瘤的强烈免疫反应,而不会损害健康的器官。
然后,我们通过测量来检查IL-12的安全性IL-12肝损害生物标志物在老鼠中。我们发现与免疫相关的副作用通常与IL-12相关在几周的时间内用蒙面IL-12处理的小鼠中明显不存在,这表明安全性提高了。
在乳腺癌模型中,我们的掩盖IL-12导致90%的治疗率,而用常用的免疫疗法治疗称为A检查点抑制剂仅导致10%的治疗率。在结肠癌的模型中,掩盖的IL-12显示100%的治愈率。
我们的下一步是在癌症患者中测试改良的IL-12。虽然将这种令人鼓舞的发展直接带给患者需要花费时间,但我们认为有希望的新待遇即将到来。