普渡大学的研究人员创造了生物相容性纳米颗粒，以增强癌症免疫疗法的全身递送

用ATP修饰的PLGA纳米颗粒缓慢释放抗癌药物并招募免疫细胞来对抗肿瘤

印第安纳州西拉斐特 — 普渡大学的研究人员正在开发和验证正在申请专利的聚（乳酸-乙醇酸共乙醇酸）或PLGA，这是一种用三磷酸腺苷或ATP修饰的纳米颗粒，以增强对恶性肿瘤的免疫治疗效果。

纳米颗粒缓慢释放药物，诱导肿瘤中的免疫原性细胞死亡（ICD）。ICD产生肿瘤抗原和其他分子，将免疫细胞带入肿瘤的微环境。研究人员将ATP附着在纳米颗粒上，纳米颗粒也将免疫细胞募集到肿瘤中以启动抗肿瘤免疫反应。

Yoon Yeo领导着来自药学院、宾德利生物科学中心代谢物分析设施和普渡大学癌症研究所的一组研究人员来开发纳米颗粒。Yeo是工业与分子药剂学和生物医学工程的副系主任和Lillian Barboul Thomas教授;她还是普渡大学药物发现研究所和普渡大学癌症研究所的成员。

研究人员使用紫杉醇验证了他们的工作，紫杉醇是一种用于治疗多种癌症的化疗药物。他们发现，在用紫杉醇包裹在ATP修饰的纳米颗粒中的小鼠中，肿瘤的生长速度比在非修饰纳米颗粒中用紫杉醇治疗的小鼠慢。

“当与现有的免疫治疗药物结合使用时，ATP修饰的紫杉醇负载纳米颗粒消除了小鼠的肿瘤，并保护它们免受肿瘤细胞的再次攻击，”Yeo说。

该研究已发表在同行评审期刊ACS Nano上。

全身免疫治疗的挑战

免疫疗法是一种很有前途的抗癌方法，但Yeo说，它并没有使大量患者受益，因为他们没有对抗肿瘤所需的强大免疫细胞。

“激活免疫细胞的药物可以直接给予肿瘤，”Yeo说。“然后，免疫系统不仅可以对抗治疗的肿瘤，还可以对抗远处未治疗的肿瘤，因为激活的免疫细胞在血液中循环。

然而，Yeo说，大多数预后不良的肿瘤并不总是可定位或可及的。因此，局部治疗可能无法有效治疗。她和她的团队设想了免疫疗法的全身递送，但存在挑战。

“为了成功的全身给药，刺激抗肿瘤免疫反应的活性成分需要同时存在于肿瘤中，以对靶标产生协同作用，”Yeo说。“这些成分还必须保持其活性，直到它们到达肿瘤，但不会引起毒性的脱靶效应。此外，传统上用于局部药物递送的载体在全身应用中的效用有限，因为它们可能与血液成分不相容。

Yeo和她的同事使用生物相容性聚合物纳米颗粒来递送免疫治疗化合物，并对其进行修饰以安全地激活免疫系统。

“我们采用了聚（乳酸-乙醇酸共聚物）或PLGA纳米颗粒，这是基于该聚合物在FDA批准的产品中的良好记录，以及它在水溶性差药物的全身递送中的常规使用，”Yeo说。

测试证实，ATP修饰的PLGA纳米颗粒在多次全身注射后在小鼠中具有良好的耐受性。他们能够招募树突状细胞，即识别肿瘤抗原并带来专门免疫细胞来对抗肿瘤的免疫细胞。

“此外，纳米颗粒被证明可以控制紫杉醇的释放，以最大限度地减少其全身毒性，”Yeo说。

下一步开发步骤

Yeo和她的同事们将继续研究ATP修饰的纳米颗粒。

“我们目前正在努力改善纳米颗粒向肿瘤的递送，并将它们与其他治疗方法相结合，以规避对纳米颗粒递送的免疫疗法的耐药性，”Yeo说。“为了资助这些努力，我们将申请美国国立卫生研究院的持续支持。我们也对行业合作伙伴持开放态度，将这项技术推向临床。

Yeo向普渡大学创新技术商业化办公室披露了纳米颗粒的创新，该办公室已向美国专利商标局申请了专利以保护知识产权。有兴趣开发该化合物或将其商业化用于市场的行业合作伙伴应联系 [email protected] 业务发展和许可助理总监 Joe Kasper，网址为 69546，跟踪代码为 69546。

Yeo和研究团队获得了美国国立卫生研究院（National Institutes of Health）、美国国家转化科学促进中心（National Center for Advancing Translational Sciences）、印第安纳州临床和转化科学研究所（Indiana Clinical and Translational Sciences Institute）以及普渡大学癌症研究所（Purdue Institute for Cancer Research）的资助。

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源： Yoon Yeo， Yeo@பர்ட்யூ.Edu