凝胶负载与癌症 - 战斗细胞保持肿瘤在小鼠手术后检查肿瘤
一种新的、可生物降解的凝胶,充满了增强免疫的细胞因子和抗癌细胞的鸡尾酒,阻止了肿瘤被手术切除后老鼠体内残留癌细胞的生长。
手术后三周,用专用凝胶处理的小鼠的肿瘤比未给予治疗的小鼠小约60倍。
概念证明实验表明,这些凝胶在关键时刻可以帮助癌症:当一个肿瘤已被移除,但恶性细胞手术后继续潜伏,准备好恢复。虽然需要更多的研究来开发人类癌症的治疗,但这些临床前结果提供了一个有前途的新方式来部署免疫系统擦拭癌细胞手术后。
最近加入了威斯康星大学 - 麦迪逊药学学院教师的蔚蓝胡锦涛,领导了研究。他完成了加利福尼亚大学,北卡罗来纳大学,教堂山和浙江大学洛杉矶的同事的工作,包括甄古和吉安飞罗的团队。该研究于4月26日公布了在期刊上自然生物医学工程。
该技术依赖于聚焦T细胞的努力,这是能够破坏的免疫系统的一部分肿瘤细胞。研究人员将细胞重新编程为靶向癌症特异性标记,浓缩可生物降解的凝胶中的细胞,并用T细胞升压细胞因子和肿瘤抑制抗体支持它们。
美国食品和药物管理局已经批准了淋巴瘤和白血病这两种血癌的三种t细胞疗法。这些治疗被称为CAR - t细胞疗法,这些疗法重新编程病人自己的t细胞来识别癌症特异性标记,这是癌症细胞特有的特征。将这些CAR - t细胞注入患者的血液,它们可以比以前更好地检测和摧毁癌细胞。
但是CAR - t细胞疗法对黑色素瘤或乳腺癌等实体肿瘤效果并不好,因为它们更难通过血液到达。尽管许多肿瘤可以通过手术切除,但要去除每一个恶性细胞是非常困难的,所以通常需要额外的化疗或放疗来清除残留的肿瘤癌症。这种扫尾疗法挽救了生命,但也会导致严重的副作用,所以用新方法清理手术切除的肿瘤对患者来说可能是件好事。
“这是为什么我们想要开发这些新技术的动机,以促进汽车T细胞对实体瘤的治疗效果,”胡锦涛说。
为了改进这个系统,胡和他的团队做了三个主要的改变。首先,他们加入了IL-15,一种被称为细胞因子的免疫增强信号,它能促进t细胞的生长和活力。
其次,他们添加了血小板(血小板是一种能凝血的细胞斑点),并将其与抑制肿瘤的抗体结合。Hu说CAR - t细胞治疗的最大限制是实体肿瘤是一种肿瘤用于隐藏T细胞的切换开关。这些抗体阻断了切换,重新激活该区域中的T细胞。
在第三步中,研究人员将重新编程的T细胞,IL-15加载的纳米颗粒和抗体装饰的血小板一起装入由生物相容性材料构成的凝胶中。凝胶提供了良好的环境来支持T细胞,因此可以在手术期间施加它们以去除肿瘤,然后缓慢地释放到外科手术部位。身体最终降低了凝胶。
在一个人类黑色素瘤小鼠模型中,研究人员在手术中切除了大部分黑色素瘤肿瘤,然后使用凝胶或盐水治疗。三周后,只注射盐水的老鼠的肿瘤长得更大了,而注射凝胶的老鼠的肿瘤几乎没有增长。
凝胶的有益效果甚至延伸到体内其他部位的肿瘤。在另一个实验中,小鼠咬了两个黑色素,一个在身体的每一侧。研究人员只移除一个并用凝胶处理了网站。但工程化的T细胞从凝胶到其他肿瘤行驶,也减缓了其生长。
“这个实验模拟了肿瘤如何从身体的一个部位转移到另一个部位。我们发现,我们的局部治疗策略也可以诱导全身疗效。”
尽管结果很有希望,但还需要许多其他步骤来尝试将凝胶系统开发成用于人类的治疗,包括更多的动物研究。Hu实验室还想更好地了解人体天然血小板是如何影响凝胶中的改良血小板的。他们正在研究这种凝胶对其他癌症的疗效,包括不能手术的肿瘤。
“我认为我们正处于临床翻译的正确路径,但我们有更多的学习,”胡锦涛说。
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