麻省理工学院工程师设计培养免疫系统以攻击癌症肿瘤的纳米颗粒

癌症免疫疗法的提升

治疗癌症的一个有希望的策略是刺激身体自己的免疫系统来攻击肿瘤。然而，肿瘤非常擅长抑制免疫系统，因此这些类型的治疗不适用于所有患者。

麻省理工学院工程师现在已经提出了一种促进一种癌症免疫疗法的有效性的方法。他们表明，如果他们用患有患有检查点抑制剂的现有药物治疗小鼠，以及进一步刺激免疫系统的新纳米颗粒，则治疗比单独给予的检查点抑制剂更强大。研究人员表示，这种方法可以让癌症免疫治疗使癌症免疫疗法有益于更大的患者。

“这些疗法在一小部分患者中工作，在其他患者中，他们根本不起作用。这一点并不完全理解，为什么存在这种差异，“新研究的主要作者Colin巴士博士”博士“。

通过透射电子显微镜捕获的图像显示用于进一步刺激免疫系统以对抗癌症的纳米颗粒。

麻省理工学院组织设计了一种包装的方法，并提供曲柄对肿瘤的免疫应答的小块的方法，产生协同效果，使得检查点抑制剂更有效。在小鼠的研究中，他们表明，双重治疗停止肿瘤生长，并且在某些情况下，在某些情况下也暂停了身体其他地方的肿瘤的生长。

Sangeeta Bhatia，John和Dorothy Wilson卫生科学和技术和电气工程和计算机科学教授，以及麻省理工学院综合癌症研究所和医学工程研究所的MIT COCH研究所，是本文的高级作者，其中最近发表在国家科学院的诉讼程序中。

去除刹车

调整人类免疫系统以识别和破坏癌细胞等异常细胞。然而，许多肿瘤分泌分子抑制肿瘤周围环境中的免疫系统，使T细胞攻击无用。

检查点抑制剂背后的想法是它们可以在免疫系统上除去这种“制动器”并恢复T细胞的攻击肿瘤能力。这些抑制剂中的几种抑制剂，例如CTLA-4，PD-1和PD-L1，已被批准治疗各种癌症。这些药物通过关闭检查点蛋白来防止T细胞被激活。

“他们在一些患者中令人难以置信的良好工作，他们给出了一些呼叫治疗的患者，约15％至20％的患者的特定癌症，”Bhatia说。“然而，为了开辟更多患者的可能性，还有很多要做的事情要做。”

一些研究发现，将检查点抑制剂与放射治疗组合可以使它们更有效。研究人员尝试的另一种方法是将它们与免疫刺激药物组合。其中一种类别的药物是免疫系统认为外国的DNA或RNA的寡核苷酸特异性序列。

然而，这些免疫刺激药物的临床试验并未取得成功，并且一种可能的原因是药物未达到预期的目标。麻省理工学院队开始找到一种方法来实现更多有针对性的免疫刺激药物的递送，让他们在肿瘤部位积累。

为此，将寡核苷酸包装成肿瘤穿透肽，其先前已开发用于将RNA递送到沉默癌基因。这些肽可以与在癌细胞表面上发现的蛋白质相互作用，帮助它们特异性靶向肿瘤。肽还包括带正电荷的段，其有助于它们一旦到达肿瘤就能渗透细胞膜。

Bhatia和Buss用于本研究的寡核苷酸含有特定的DNA序列，其经常发生在细菌中但不在人体细胞中，因此人体免疫系统可以识别并响应。这些寡核苷酸特异性地激活称为可造成的免疫细胞受体，其检测微生物入侵者。

“这些受体演化以允许细胞识别细菌等病原体的存在，”公共汽车说。“这告诉免疫系统在这里有一些危险的东西：打开并杀死它。“

协同效应

在创建纳米颗粒后，研究人员在几种不同的小鼠癌症模型中进行了测试。它们以其自己的检查点抑制剂和两个治疗一起测试寡核苷酸纳米颗粒。两种治疗方法将迄今为止，产生了最佳效果。

“当我们将颗粒与检查点抑制剂抗体组合时，我们看到相对于单独的颗粒或单独的检查点抑制剂的响应大大改善，”公共汽车说。“当我们用粒子和检查点抑制剂对待这些小鼠时，我们可以阻止他们的癌症进展。”

研究人员还想知道它们是否可以刺激免疫系统，以靶向已经通过身体传播的肿瘤。为了探讨这种可能性，它们植入两只肿瘤的小鼠，在身体的每一侧。它们在整个身体中给予小鼠检查点抑制剂处理，但仅将纳米颗粒注入一个肿瘤。他们发现，一旦T细胞被治疗组合激活，它们也可能攻击第二个肿瘤。

“我们看到了一些迹象，你可以在一个地点刺激，然后获得一个正在令人鼓舞的系统回应，”Bhatia说。

研究人员现在计划对粒子进行安全测试，希望进一步发展它们以治疗肿瘤不响应自己的抑制剂药物的患者。为此，他们正在与桑福德伯纳姆前医学发现研究所的弗里克拉哈蒂合作，最初发现了肿瘤渗透肽。一家Ruoslahti成立的公司已经将其他版本的肿瘤渗透肽患者进入人类临床试验以治疗胰腺癌。

“这使得我们对扩大，制造它们的潜力持乐观态度，并使他们提前帮助患者，”Bhatia说。

参考：“免疫刺激性寡核苷酸的纳米粒子递送增强了对检查点抑制剂治疗剂的反应”由Colin G. Buss和Sangeeta N. Bhatia，6月3日，20020年6月3日，国家科学院的诉讼程序.DO：
10.1073 / PNAS.2001569117

该研究由国家癌症研究所的Koch Institute支持（核心）授予，该研究所是国家环境卫生研究所的核心中心授权，以及Koch Institute的癌症纳米Medicine的大理石中心。BHATIA还与Ludwig癌症研究所，广泛的麻省理工学院和哈佛大学研究所，霍华德休斯医学院和Brigham和妇女医院的Wyss Soutchitute of Mit Mit Comps Research，广泛的麻省理工学院和哈佛大学隶属关系。