麻省总医院布莱根妇女医院的研究人员开发了一种新型纳米药物疗法，可将抗癌药物输送到肺癌细胞并增强免疫系统的抗癌能力。该团队在实验室癌细胞和小鼠肺癌模型中展示了这种新疗法的良好效果，有望用于改善对传统免疫疗法无效的肿瘤患者的护理和预后。他们的研究成果发表在《科学进展》上。
“多年来，纳米粒子一直用于向肿瘤细胞输送靶向药物，而免疫疗法也对我们治疗癌症的方式产生了范式转变的影响，因为它可以阻止癌细胞逃避我们的免疫系统，”主要作者 Tanmoy Saha 博士说，他是布莱根医学工程系的医学讲师和研究员。“在这里，我们基本上将这两种方法结合在一个药物输送系统中，以治疗非小细胞肺癌。”
肺癌是全球癌症死亡的主要原因，占所有癌症相关死亡人数的四分之一以上。非小细胞肺癌 (NSCLC) 是最常见的形式，约占所有肺癌病例的 85%。NSCLC 的流行治疗方法之一是使用免疫检查点抑制剂，这是一类阻断某些蛋白质以阻止免疫系统杀死癌细胞的药物。然而，大多数 NSCLC 患者对这些药物没有反应，主要是因为治疗仅针对一种蛋白质(最常见的是 PD-L1)，而这种蛋白质在大多数肺癌肿瘤中并不大量表达。因此，许多患者必须接受化疗和免疫疗法的联合治疗，导致持久的副作用和毒性。
这种新疗法的工作原理是将装有抗癌药物的纳米颗粒直接带到肿瘤部位，而附着在纳米颗粒上的抗体则与癌细胞上的两种不同蛋白质(CD47 和 PD-L1)结合。这种双重方法允许先天和适应性免疫系统定位和摧毁癌细胞，同时最大限度地减少现有癌症治疗中常见的毒性。
“该系统的运作方式类似于 Velcro 效应。这些纳米颗粒不仅在癌细胞上寻找一种抗体可以抓住的蛋白质，而且还有两处，”资深作者Shiladitya Sengupta 博士说，他是布莱根医学工程系医学和生物工程副教授。“因此，如果癌细胞不表达我们的纳米颗粒所针对的蛋白质之一，它仍然可以附着在另一种蛋白质上，并将装载在纳米颗粒中的药物直接递送到癌组织。”
研究人员着手寻找肺癌肿瘤表达的蛋白质。他们筛查了 80 多名人类肺癌患者的组织。一旦确定了蛋白质，他们就会选择抗体来靶向它们。接下来，他们用已经装载了抗癌药物的纳米颗粒对抗体进行功能化。
萨哈和他的同事随后测试了纳米粒子的功效，首先在实验室中观察抗体与癌细胞的结合情况。他们进行了一系列实验来评估和观察纳米粒子的结合和药物输送能力。随后，他们在两种肺癌小鼠模型中测试了该复合物的功效。他们发现小鼠的癌细胞吸收了药物，导致肿瘤缩小，没有任何重大副作用或毒性。
这项研究的局限性包括，到目前为止，该疗法仅在实验室和小鼠模型中对人体组织进行了测试。在进行临床试验之前，它必须经过更详尽的毒理学研究。展望未来，研究人员希望通过探索可以与这种纳米医学方法配合使用的其他抗体和治疗方法，将这项技术应用于治疗其他类型的癌症。
“虽然我们在临床前测试中看到了这种药物输送平台的一些成功，但重要的是要记住，小鼠和人类的生理学有很大不同。在将这一概念带入临床试验之前，我们需要进行更多研究，但我们很高兴看到这种方法如何改变癌症治疗，”萨哈说。