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Innovative drug delivery improves effectiveness of cancer immunotherapy

即使经过几十年的研究,癌症仍然难以治疗,部分原因是它能够逃避人体免疫系统中发现的自然防御。

免疫疗法,刺激人体的免疫系统发现和攻击癌症和其他疾病,为治疗提供了新的途径。尽管取得了成功,但只有一小部分癌症患者对这些疗法有反应,而且许多患者都有副作用,包括疼痛和炎症。


芝加哥大学(University of Chicago)分子工程研究所(Institute for Molecular Engineering)的研究人员开发了一种针对免疫疗法的新方法,并将其直接用于肿瘤治疗,既有助于减少副作用,又有助于提高治疗癌症的有效性。

尤金·贝尔组织工程学教授杰弗里·哈贝尔说:“免疫疗法在治疗癌症方面显示出巨大的潜力,但它们往往是有毒的,而且在体内并不那么有效。”“如果我们能够针对他们的分娩目标,帮助更多的患者对免疫疗法做出反应,这将真正改变癌症治疗的现状,给患者提供更多的治疗选择。”

提高免疫治疗的效果

免疫系统对抗癌症的记录很差,因为它使用检查点(免疫细胞上的分子,需要被激活才能启动免疫反应)来确定一个细胞是否是外来入侵者。

癌细胞可以劫持这些检查点,以避免被免疫系统发现。免疫疗法的目的是为了避免这种结果,医生经常使用一种或多种疗法的组合来治疗一些癌症。

一种叫做检查点抑制剂(CPIs)的疗法,通过阻断蛋白质,让免疫细胞发现并攻击癌症。另一种被称为白细胞介素(IL)-2,是由白细胞生成的一种蛋白质,能促进免疫细胞的生长,通过刺激免疫系统来攻击癌症。

虽然这些疗法已经帮助许多患者治疗癌症,但它们可能会过度刺激免疫系统,导致肝脏毒性和全身炎症。

针对胶原蛋白

哈贝尔和他的合作者,包括威廉·b·奥格登大学教授、该研究的合著者梅洛迪·斯沃茨(Melody Swartz),以及博士后石原慎太郎(Jun Ishihara),想要找到一种新的方法,将这些药物专门用于治疗他们想要治疗的肿瘤。


当其他研究人员采用类似的方法并开发出针对特定肿瘤蛋白或肿瘤DNA的系统时,芝加哥大学的研究人员决定采用一种独特的方法:针对胶原蛋白。

胶原蛋白是人体中最丰富的蛋白质之一。它在肿瘤中尤其丰富。研究人员假设,如果他们能找到一种方法,将免疫疗法直接传递到肿瘤中的胶原蛋白,将会改善结果,并减少副作用。

为了给肿瘤提供药物,研究人员将这两种疗法与血液中的一种蛋白质结合,这种蛋白质在血管损伤部位循环并与胶原蛋白结合,导致血液凝固并封闭损伤。因为肿瘤中充满了渗漏的血管,这种蛋白质会将这些血管视为血管损伤并与之结合,将治疗方法直接输送到肿瘤的胶原蛋白中。

iv -给药疗法还具有发现和治疗全身转移性肿瘤的优势,这些转移性肿瘤可能是病人所不知道的。

初步结果很有希望。研究人员发现,CPI和IL-2通过他们的技术联合使用,在13个动物模型中,有9个能够根除乳腺肿瘤。相比之下,当研究人员在没有胶原蛋白的情况下给药时,只有一个乳房肿瘤被根除。

该技术还减缓了黑色素瘤和结肠肿瘤的生长,降低了药物的肝和肺毒性,这将转化为更少的副作用。

石原慎太郎说:“我们现在可能能够为癌症患者创造一种舒适的免疫疗法。”“一种既能提高安全性又能提高有效性的药物。”

给病人带来治疗

接下来,研究小组将通过探索其他分子来进一步提高疗效,包括那些被认为对患者毒性太大的癌症治疗分子。最终目标是开始在临床试验中测试这些联合疗法,最好在三年内。


“这种疗法可能与许多实体肿瘤有关,”Hubbell说。“我们希望将这一研究推进到临床试验,或许还能帮助以前对这些疗法没有反应的患者。”

这篇论文的其他作者包括分子遗传学和细胞生物学教授斯蒂芬·克伦(Stephen Kron);博士后研究员Ishihara Ako和Steve Seung-Young Lee;博士后科学家约翰-迈克尔·威廉福德;研究生Laura Gray, Peyman Hosseinchi, Aslan Mansurov, Lambert Potin, Michal M. Raczy, Koichi Sasaki;访问科学家Kazuto Fukunaga和Kiyomitsu Katsumata;东京大学的Yasui Mariko, Hiroyuki Abe, Masashi Fukayama。

引文:“通过胶原蛋白亲和力靶向抗体和细胞因子肿瘤免疫治疗。石原等人。《科学转化医学》,doi: 10.1126/scitranslmed.aau3259

资助:欧洲研究委员会、国家癌症研究所、国家生物医学成像与生物工程研究所。

-这个故事首先出现在分子工程研究所的网站上。

新闻英文原版地址:https://news.uchicago.edu/story/innovative-drug-delivery-improves-effectiveness-cancer-immunotherapy