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纳米粒子训练免疫细胞攻击癌症

来源:互联网 作者:羽昕 人气:0 发布时间:2021-09-13 18:24:37
癌症研究人员正在探索各种新的和创造性的免疫疗法方法,帮助免疫系统对抗癌症的治疗方法。最新的研究涉及 训练免疫细胞攻击癌症的纳米粒子。

纳米粒子训练免疫细胞攻击癌症

癌症研究人员正在探索各种新的和创造性的免疫疗法方法,帮助免疫系统对抗癌症的治疗方法。最新的研究涉及 训练免疫细胞攻击癌症的纳米粒子。

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由NCI 资助的研究表明,纳米颗粒主要由人体中发现的物质制成,减缓了小鼠黑色素瘤的生长。

 

人体免疫系统分为两个分支。先天分支是身体的第一道防线,它对各种细菌做出快速而普遍的反应。适应性分支,包括T 细胞和抗体,稍后启动,并对细菌产生持久和更具体的反应。

 

目前使用的大多数免疫疗法都涉及适应性免疫系统。新开发的纳米颗粒的新颖之处在于它改变了先天免疫系统,将其推入一种称为训练免疫的临时状态。

 

训练有素的先天免疫细胞“更加警觉,因此它们对感染和癌症的反应更有效,”西奈山伊坎医学院的首席研究员 Willem Mulder 博士解释说。

 

先天免疫系统可以在这种受过训练的状态下保持数月到数年,这让研究人员有理由相信纳米颗粒的抗癌作用可能会持续一段时间。该研究结果于 10 月 29 日发表在Cell 上。

 

“由我们身体外的材料制成的纳米颗粒会导致不必要的副作用或对重要器官的意外积累和损害。但是这种纳米颗粒对生物学是友好的,” NCI纳米递送系统和设备分部的Christina Liu 博士说,她没有参与这项研究。

 

Mulder 博士和他的同事希望 在不久的将来开始一项临床试验来测试纳米粒子。他们目前正在开展获得人体研究批准所需的后续研究。

 

设计纳米粒子

2016 年,Mulder 博士坐在荷兰 Radboud 大学医学中心 Mihai Netea 博士的办公室,在一张纸上勾勒出一个想法。

 

两人最近开发了一种纳米粒子疗法,可以抑制训练有素的免疫力。在小鼠中,纳米颗粒 阻止免疫系统排斥器官移植。

 

这一次,穆德博士回忆说,“博士。Netea 基本上要求我做相反的事情”并设计了一种纳米粒子来触发训练有素的免疫力。科学家们推断这种纳米颗粒有可能用于治疗癌症。

 

Mulder 博士是一名生物医学工程师,他从大自然中寻找灵感。事实证明,结核病疫苗,也称为卡介苗疫苗,可以引发训练有素的免疫力。该疫苗基于导致结核病的细菌的减弱版本,也用于治疗膀胱癌。

 

该团队使用 BCG 片段以及来自人体细胞的脂质和蛋白质设计了一组纳米粒子。这些蛋白质帮助纳米颗粒进入骨髓,在那里形成先天免疫细胞。该团队将由脂质和这些蛋白质制成的纳米颗粒称为“纳米生物制剂”。

 

纳米粒子非常小——比单个细菌小十到一千倍。刘博士说,由于它们的体积小,它们在人体内的表现与其他化学品或药物不同。

她解释说,例如,纳米粒子在血液中的持续时间更长,并且根据它们的大小,会在肿瘤或某些器官中积聚。而且,她补充说,使用天然材料使纳米颗粒不太可能引起任何严重的副作用。

 

通过一系列实验室测试,研究人员确定了一种特定的纳米颗粒设计,最适合培养培养皿中生长的先天免疫细胞。它还具有其他所需的特征,例如在骨髓中积累。

 

训练免疫细胞杀死癌细胞

接下来,该团队在实验室动物(包括小鼠和猴子)中测试了这些纳米颗粒。

 

正如预期的那样,纳米颗粒被小鼠和猴子的骨髓和脾脏中的先天免疫细胞吸收。然后免疫细胞显示出受过训练的免疫的几个标志。例如,它们分裂迅速,对威胁做出快速反应,并产生某些增强免疫系统的化学物质(称为细胞因子)。

 

研究人员还在患有黑色素瘤的小鼠身上测试了纳米颗粒。这些黑色素瘤通常具有比杀死癌症的免疫细胞更多的前癌免疫细胞——这就是所谓的免疫抑制微环境

 

但在接受纳米粒子治疗的小鼠中,训练有素的免疫细胞逆转了这种模式,导致肿瘤中更多的杀癌免疫细胞和更少的促癌免疫细胞。

 

研究小组发现,这种治疗最终减缓了小鼠肿瘤的生长。但他们想知道是否可以通过将纳米颗粒与另一种免疫疗法结合起来做得更好。

 

免疫检查点抑制剂是最常用的癌症免疫疗法,但并非对每个获得它们的人都有效。 Mulder 博士解释说,它们可能不起作用的一个原因是患者的肿瘤是否具有免疫抑制微环境。

 

“我们想,'让我们看看我们是否可以诱导训练有素的免疫力来重新平衡免疫系统,使其更容易受到检查点抑制剂疗法的影响,'”他说。

 

正如预期的那样,单独使用两种免疫检查点抑制剂中的任何一种对小鼠黑色素瘤的生长几乎没有影响。然而,将两种免疫检查点抑制剂与纳米颗粒疗法相结合,比单独使用任何检查点抑制剂更能减缓肿瘤生长。

 

纳米颗粒似乎也是安全的。它们没有对小鼠或猴子造成任何严重的副作用。 Mulder 博士说,知道这种治疗对猴子是安全的,将更容易过渡到人类的临床研究。

 

现在是由 Drs 创立的生物技术初创公司。 Mulder 和 Netea 正在对纳米粒子进行进一步研究,以将其引入人体研究。 Mulder 博士和他的同事还在实验室研究中研究纳米颗粒是否适用于其他类型的癌症。

 

 

TAGS标签: 癌症
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