新型纳米技术对抗侵袭性癌症

　　

亚利桑那大学健康科学研究人员最近完成了一项研究，该研究有可能通过使用纳米技术来提供化疗，使其更有效地对抗侵略性肿瘤，从而改善直肠癌和黑色素瘤的治疗。研究结果发表在今天的《Nature Nanotechnology》杂志上。

“我一直对利用固有免疫来对抗癌症很感兴趣，”亚利桑那大学药学院药理学和毒理学系药剂学和药代动力学助理教授、亚利桑那大学癌症中心副主任Jianqin Lu博士说。“为了安全有效地做到这一点，纳米技术发挥了作用，因为它有能力提高药物运动和治疗效果，以及降低全身毒性的潜力。我希望这些创新的纳米疗法和治疗方案最终将帮助癌症患者更有效、更安全地对抗癌症。”

免疫疗法有助于增强免疫系统对抗癌细胞的能力。免疫检查点是免疫系统的调节器，在防止身体不加选择地攻击健康细胞方面起着关键作用。有些类型的癌症会绕过这些检查点，让癌细胞避免被发现并继续扩散。免疫检查点封锁(ICB)是一种较新的疗法，可以从本质上“释放”免疫系统的“刹车”，帮助身体进行反击。

ICB疗法对某些类型的癌症有效，但并不是对所有患者都有效。举例来说，Lu博士说，只有约4%的结肠直肠癌患者会对ICB治疗产生反应。结肠直肠癌是美国癌症相关死亡的第二大原因。

最近的研究集中在通过将ICB与喜树碱等化疗药物相结合来增强ICB疗法的效力。虽然喜树碱是有效的，但它也不稳定，在水的溶解性很差，对健康的细胞可能有严重的副作用。

Lu博士和研究团队创造了第一个纳米治疗平台来克服这些障碍。利用纳米技术，研究人员增强了喜树碱与ICB疗法协同作用的能力，使它们对侵袭性肿瘤更有效。

“为了提供更有效的ICB治疗，我们开发了一个纳米治疗平台，可以将肿瘤从‘免疫冷型’转换为‘免疫热型’，”Lu博士说，他也是BIO5研究所和西南环境健康科学中心的成员。“因此，这种纳米治疗平台能够提高ICB治疗的有效性，消除大部分早期结直肠癌肿瘤，同时激活身体的记忆免疫，防止肿瘤复发。”

研究小组将喜树碱附着在鞘磷脂上，鞘磷脂是一种在细胞表面发现的天然脂质。这两种分子结合成一种叫做喜树碱的纳米囊泡，稳定了喜树碱，提高了它的功效并降低了全身毒性。纳米技术递送方法也改善了在啮齿动物模型中的肿瘤对喜树小体的吸收，在该模型中，喜树小体深入肿瘤并有效释放化疗药物。

Lu博士和研究团队随后创造了一种方法，以喜树体内部的关键检查点之一吲哚胺2,3-双加氧酶(IDO1)为靶点，加载免疫检查点抑制剂。当与PD-L1和PD-1等针对其他免疫点的抑制剂联合使用时，这种纳米治疗策略消除了很大一部分临床上难以治疗的晚期转移性结直肠癌和黑色素瘤，为进一步研究铺平了道路。

研究人员指出,他们的纳米技术平台可以提供一系列的癌症疗法。

Lu博士希望与亚利桑那大学癌症中心的肿瘤学家合作，进一步优化纳米治疗系统，使其适合早期临床试验。

Nature Nanotechnology. DOI 10.1038/s41565-021-00950-z

Immunogenic camptothesome nanovesicles comprising sphingomyelin-derived camptothecin bilayers for safe and synergistic cancer immunochemotherapy