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張捷(左一)和CELLO納米醫(yī)藥科研團(tuán)隊(duì)。
■本報(bào)記者 張雙虎
“我們?cè)趧?dòng)物實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)了100%治愈結(jié)直腸癌?!比A裔科學(xué)家、美國(guó)國(guó)家工程院院士張捷告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》。
近日,張捷領(lǐng)導(dǎo)的CELLO企業(yè)生物醫(yī)藥研發(fā)團(tuán)隊(duì)在《自然—通訊》發(fā)表一項(xiàng)癌癥治療研究的突破性成果。該團(tuán)隊(duì)采用人體血小板膜包裹載有免疫治療藥物的仿生納米顆粒配方PNP-R848,在小鼠動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)了100%治愈結(jié)直腸癌。
期待普適性免疫抗癌方法
當(dāng)前,癌癥依然是人類健康的最大威脅之一。腫瘤分實(shí)體腫瘤和液體腫瘤(血液系統(tǒng)腫瘤)兩類,其中實(shí)體腫瘤患者發(fā)病率及死亡率在癌癥中均占90%以上。盡管手術(shù)移除實(shí)體腫瘤相對(duì)容易,但缺點(diǎn)是復(fù)發(fā)率高,且殘余的癌細(xì)胞會(huì)轉(zhuǎn)移。因此亟須深入研究免疫抗癌治療方法——既能治療癌癥,又能依靠人體自身的防御體系防止癌癥復(fù)發(fā)。
2015年起,免疫檢查點(diǎn)抑制劑作為抗癌免疫藥物進(jìn)入臨床使用,成為免疫治療領(lǐng)域的重大突破。但是,現(xiàn)有免疫療法僅能惠及一小部分癌癥患者,不是所有類型都適用。另一方面,預(yù)見哪一類癌癥和患者會(huì)對(duì)該療法產(chǎn)生積極反應(yīng)依然很困難。因此,在醫(yī)藥領(lǐng)域,探索能普適性地激活免疫系統(tǒng)響應(yīng)藥物及其相關(guān)機(jī)理的研究非常活躍。
在這項(xiàng)研究中,團(tuán)隊(duì)采用新研制的仿生納米藥物,在小鼠實(shí)驗(yàn)中首次實(shí)現(xiàn)了100%成功治愈實(shí)體腫瘤,并且被治愈后的小鼠從此具有自身癌癥免疫能力,取得了實(shí)體腫瘤治療領(lǐng)域的突破性進(jìn)展。
研究人員分別在治療的第56天和第140天,兩次給小鼠不同部位植入3倍和5倍的癌細(xì)胞量,并且不再注射藥物。結(jié)果發(fā)現(xiàn),新發(fā)腫瘤長(zhǎng)到50立方毫米后即自然消失?!斑@表明,經(jīng)過治療的小鼠已經(jīng)完全具備了預(yù)防癌癥復(fù)發(fā)的能力。”張捷說。
喚醒“警衛(wèi)隊(duì)”
“以往研究中,很多藥物被發(fā)現(xiàn)具有良好的免疫治療作用,但這些藥物生物半衰期很短,易被循環(huán)系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)作為異物迅速清除,因此選擇合適的藥物載體十分關(guān)鍵。”論文作者之一魯克對(duì)《中國(guó)科學(xué)報(bào)》說,“我們采用仿生納米顆粒遞送藥物,配方PNP-R848的藥效和完整的機(jī)理實(shí)驗(yàn)證明了遞送藥物的出色表現(xiàn)?!?/p>
“配方PNP-R848的功能是激活體內(nèi)T淋巴細(xì)胞,而T淋巴細(xì)胞就像人體內(nèi)的‘警衛(wèi)隊(duì)’,負(fù)責(zé)啟動(dòng)并殺傷外來病原體或腫瘤?!睆埥菡f,“但腫瘤局部的微環(huán)境,使得腫瘤局部的免疫細(xì)胞處于抑制狀態(tài)?!?/p>
該團(tuán)隊(duì)采用人體血小板膜包裹的納米顆粒,其與腫瘤細(xì)胞以及免疫細(xì)胞有較強(qiáng)的粘連作用,使腫瘤附近的免疫細(xì)胞(主要是未成熟的抗原提呈細(xì)胞)能夠在較長(zhǎng)時(shí)間里攝取裝載藥物R848的納米顆粒。這種納米顆粒在免疫細(xì)胞內(nèi)緩釋攜帶的藥物R848,通過刺激TLR7和TLR8激活了抗原提呈細(xì)胞。被激活的抗原提呈細(xì)胞攜帶腫瘤成分在體內(nèi)遷移至淋巴結(jié),向初始T細(xì)胞傳遞信號(hào)并告知腫瘤成分的特征,從而激活T細(xì)胞識(shí)別和消滅癌細(xì)胞。
希望盡快送達(dá)抗癌一線
CELLO團(tuán)隊(duì)目前的研究集中在開發(fā)仿生納米藥物遞送平臺(tái),該平臺(tái)可以遞送不同的藥物。團(tuán)隊(duì)的藥物遞送方法是采用多種不同的人體細(xì)胞膜,如血小板膜、紅血球膜、白血球膜或癌細(xì)胞膜,包裹載有原藥的納米顆粒,模仿人體細(xì)胞功能,以避免被人體系統(tǒng)清除,或與體內(nèi)免疫系統(tǒng)產(chǎn)生預(yù)期的作用。
該原藥顆粒直徑一般為幾納米大小,制成后的納米藥物顆粒直徑為120~150納米,這個(gè)尺寸的顆粒容易被免疫細(xì)胞攝取。注射仿生納米顆粒藥物,能夠?qū)崿F(xiàn)原藥在體內(nèi)達(dá)不到的緩釋效果和療效,而且所需藥物注射量更少,副作用也更小。
目前,CELLO團(tuán)隊(duì)已經(jīng)分別成功裝載3種不同的免疫治療藥物和6種化療藥物。
“與化療藥物直接殺死癌細(xì)胞不同,CE120通過調(diào)動(dòng)自身免疫系統(tǒng)來抗擊癌細(xì)胞,因此可以治療多種不同類型的癌癥?!睆埥菡f,“目前CELLO生物醫(yī)藥團(tuán)隊(duì)正在推進(jìn)該藥物產(chǎn)品CE120的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)?;a(chǎn),為進(jìn)入臨床前期做準(zhǔn)備。我們希望盡快把這款藥物送到抗癌第一線?!?/p>
相關(guān)論文信息:
https://doi.org/10.1038/s41467-021-22311-z
《中國(guó)科學(xué)報(bào)》 (2021-04-06 第4版 綜合)