Sci Transl Med：肿瘤患者的希望，“新的治疗性凝胶”有望消灭癌症
2018-02-22 佚名 medicalxpress
科学家们已经研制出一种可注射的凝胶状支架，同时可以结合化疗免疫治疗药物，并按顺序将它们送到局部的肿瘤中。到目前为止，动物模型的结果表明，这种方法有一天可以提高肿瘤患者或切除原发肿瘤患者的治疗效果。
科学家们已经研制出一种可注射的凝胶状支架，同时可以结合化疗免疫治疗药物，并按顺序将它们送到局部的肿瘤中。到目前为止，动物模型的结果表明，这种方法有一天可以提高肿瘤患者或切除原发肿瘤患者的治疗效果。
这项研究发表在《科学转化医学》上，主要研究两种特定类型的黑色素瘤和乳腺癌，但这种方法可以在其他组织类型中发挥作用。此外，研究表明，这种联合治疗的局部分娩可以显著地抑制原发肿瘤被手术切除后的癌症复发。
“我们创造了一种简单的方法，利用肿瘤的生物学特性和我们对外来入侵的天然防御，以抑制肿瘤的发展和有限的副作用。”资深Zhen Gu博士说。“在人类临床试验之前，我们还有很多工作要做，但我们认为这种方法大有希望。”
在我们的身体里，正常的细胞会从它们的典型形态和功能中变异。值得庆幸的是，随着我们的免疫系统让正常细胞沿着并执行重要的生物功能，突变的细胞被识别和摧毁。然而，不幸的是，这些细胞可以劫持系统设计来发送它们。如果这种情况发生，这些癌细胞就会变得几乎无法检测，可以自由地增殖，并且能够形成肿瘤。
免疫疗法试图重置我们的免疫反应，以识别这些劫机者的癌细胞。例如，免疫检查点阻断(ICB)疗法针对的是细胞死亡的细胞通路;这些疗法触发了这种途径，使癌细胞死亡。这种疗法已经显示出治疗各种癌症的巨大潜力，如黑色素瘤、肾癌、头颈癌、膀胱癌、非小细胞肺癌。但也会有麻烦的副作用，包括启动免疫系统攻击健康组织。通常这种免疫疗法不起作用，因为许多肿瘤缺乏特定的特性，以便免疫疗法识别并攻击癌细胞作为敌人。这些肿瘤被称为低免疫原性肿瘤。
如果他们先用化疗来治疗肿瘤，免疫治疗效果会更好。但是，这种方法对于低免疫原性肿瘤患者来说是不够的。因此，科学家们一直在设计各种方法使免疫疗法更加有效。例如，科学家正在利用运送系统直接将药物和免疫疗法运送到肿瘤部位，以提高治疗效果，减少身体其他部位的毒性。
为此，UNC和NC州立大学的研究人员开发了一种他们称之为生物保护的支架系统。本质上，它是一种水凝胶-一种可以被药物治疗的聚合网络。
诀窍在于，一旦生物相容的聚合物和它的交联剂混合在一起，这种凝胶就能迅速在体内形成，我们确保了其中一种药物可以被活性氧(ROS)分解，而活性氧是细胞新陈代谢的一种天然化学副产品。在癌症的背景下，高水平的ROS是肿瘤发展和生长的主要因素。
研究人员用一种化学疗法的吉西他滨和一种免疫治疗药物，抗PD - L1阻断抗体，将水凝胶支架装入。当注射到肿瘤中时，这种凝胶促进了免疫疗法能够识别的肿瘤特征。然后，在对肿瘤中高度丰富的ROS的反应中，支架逐渐分解，首先释放了吉西他比，然后是抗PD - L1。
“细胞毒性化疗可首先杀死一些癌细胞，并提高肿瘤对ICB治疗的敏感性，从而刺激ICB治疗的有效性，”合著者Gianpietro多蒂说,微生物学和免疫学教授博士,北卡罗来纳大学医学院和UNC Lineberger综合癌症中心的成员。“随着凝胶的降解，肿瘤部位的ROS水平可以降低，这也有助于抑制肿瘤的生长。”
UNC/NC国家的科学家们测试了这种治疗gel介导的方法对抗两种癌症——B16F10黑素瘤和4T1乳腺癌，后者是低免疫原性的。该方法能有效地使肿瘤微环境易于治疗。当有效载荷释放后，肿瘤显著减少。然后，研究人员在切除原发肿瘤后，在手术部位进行了水凝胶支架的实验。他们目睹了癌症复发的显著抑制。
“关于这种方法的潜力，科学家应该进一步研究使用凝胶支架的生物相容性，以获得临床效益，”Gu说。“同时，我们将优化组合药物的剂量和治疗频率。”
原始出处：
Chao Wang, Jinqiang Wang, Xudong Zhang, et.al. In situ formed reactive oxygen species–responsive scaffold with gemcitabine and checkpoint inhibitor for combination therapy. Science Translational Medicine 21 Feb 2018
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