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科技养生|生物材料为基础的肿瘤疫苗结合化疗和免疫治疗可治疗三阴性乳腺癌



科技养生|生物材料为基础的肿瘤疫苗结合化疗和免疫治疗可治疗三阴性乳腺癌
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今天 ， 癌症患者有多种治疗方案 ， 但每一种都有其缺点 。 化疗杀死快速分裂的癌细胞 ， 但也会损害体内的健康细胞 ， 往往不能有效地防止肿瘤转移或疾病复发 。 免疫疗法通过对病人的免疫系统起作用以产生持续的抗癌反应来避免这些问题 ， 但由于肿瘤所造成的免疫抑制性局部环境 ， 常常难以接触到肿瘤 。
现在 ， 一种新的 ， 最好的双世界方法将化疗对癌症的杀伤力和免疫治疗的长期效果封装到一种基于生物材料的癌症疫苗中 ， 这种疫苗可以在肿瘤部位附近注射 。 当有侵袭性三阴性乳腺癌(TNBC)的小鼠接种疫苗时 ， 100%的小鼠在注射癌细胞后没有复发 。 这项研究报告于自然通讯.
“三阴性乳腺癌并不能刺激免疫系统的强烈反应 ， 而现有的免疫疗法也未能治疗它 。 ”在我们的系统中 ， 免疫疗法吸引了大量的免疫细胞进入肿瘤 ， 而化疗产生了大量死亡的癌细胞碎片 ， 免疫细胞可以收集这些碎片 ， 并利用这些碎片产生有效的肿瘤特异性反应 ， “哈佛大学怀斯生物启发工程研究所(Wyss Institute For Biology Instituting Engineering)的博士后和技术发展研究员、现任伊利诺伊大学香槟分校材料科学与工程系助理教授约翰·A·保尔森(John A.Paulson School for Engineering and应用科学)说 。
个性化疫苗无需等待
可注射癌症疫苗最初于2009年研制 ， 在治疗小鼠多种癌症方面显示出巨大的前景 ， 并已在达纳法伯癌症研究所进行的治疗黑色素瘤的临床试验中进行了探索 。 在最初的疫苗配方中 ， 在称为肿瘤相关抗原(TAA)的癌细胞中发现的分子与佐剂结合在阿司匹林大小的支架内 ， 这样到达的树突状细胞就可以识别它们是“外来的” ， 并产生针对肿瘤的免疫反应 。 这些TAA可以从收获的肿瘤中分离出来 ， 也可以通过测序癌症细胞的基因组来鉴定 ， 然后再制造出来 ， 但是这两种制造个性化癌症疫苗的过程都可能是漫长、乏味和昂贵的 。
“癌症疫苗研发的关键限制因素之一是TAA的选择 ， 因为目前我们只有少数几个特定肿瘤细胞的已知抗原库 ， 很难预测哪种抗原能产生有效的免疫应答 ， ”第一作者亚历克斯·纳吉比(Alex Najibi)说 ， 他是怀斯核心学院(Wyss Core)实验室成员大卫·穆尼(David Mooney)的一名研究生 。 将化疗药物植入疫苗支架内会导致癌细胞突然死亡 ， 从而将TAA直接从肿瘤释放到树突状细胞 ， 从而绕过漫长而昂贵的抗原开发过程 。
王 ， 纳吉比和他们的同事们开始将这种新的癌症疫苗策略应用于TNBC ， 在这种疾病中 ， 肿瘤在他们的局部地区积极抑制免疫活动 ， 限制了免疫治疗的效果 。 研究小组首先将藻酸盐水凝胶支架装上一种名为粒-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)的蛋白质分子 。 GM-CSF刺激树突状细胞的发育和聚集 ， 树突状细胞吸收肿瘤和其他入侵者的抗原 ， 呈现给淋巴结和脾脏的T细胞 ， 启动免疫应答 。 他们还将化疗药物阿霉素(Dox)添加到一种叫做IRGD的多肽上 。 IRGD是众所周知的穿透肿瘤 ， 并帮助目标的Dox对肿瘤释放 。
当TNBC肿瘤小鼠被注射新疫苗时 ， 那些接受带有GM-CSF和Dox-IRGD结合物的支架的小鼠与未加修饰的Dox结合物相比 ， 药物能更好地穿透肿瘤 ， 增加癌细胞死亡率 ， 减少肺部转移瘤 。 对支架的分析表明 ， 它们积累了大量的树突状细胞 ， 表明疫苗的免疫治疗和化疗成分都是有效的 。
在这些结果的鼓励下 ， 研究小组随后尝试在疫苗中添加第三种成分 ， CpG ， 这是一种人工合成的细菌DNA序列 ， 已知可以增强免疫应答 。 与未接种疫苗的小鼠相比 ， 接种这种疫苗的小鼠肿瘤生长速度明显减慢 ， 存活时间也更长 。 为了评估这种三部分疫苗所产生的免疫反应的强度和特异性 ， 研究人员从动物的淋巴结和脾脏中提取和分析细胞 。 值得注意的是 ， 来自淋巴结的T细胞中有14%对肿瘤细胞产生反应 ， 这表明它们已经被树突状细胞“训练”来针对癌症 ， 而接受两部分疫苗的小鼠只有5.3% ， 而未经治疗的小鼠则只有2.4% 。 此外 ， 注射后12天给予“助推器”剂量的疫苗会进一步延长他们的存活时间 。

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