肺癌是最常见的癌症之一，也是世界上存活率最低的癌症之一。细胞因子是一种小信号蛋白，例如白细胞介素12(IL-12)，已被证明具有作为强大的肿瘤抑制因子的巨大潜力。然而，由于许多严重的副作用，它们的应用受到限制。

在《自然纳米技术》杂志上发表的一篇论文中，生物医学工程教授程柯和他的研究小组证明，利用称为外泌体的纳米气泡，通过吸入治疗方法可以直接将IL-12信使RNA(mRNA)输送到肺部。mRNA是产生参与多种细胞功能的特定蛋白质的蓝图。

虽然科学家之前曾使用脂质体(基于脂肪的微小颗粒)或脂质纳米颗粒(LNP)来传递mRNA，但这种方法存在一些问题，包括缺乏组织归巢(颗粒不会到达目标器官)以及担心长期接触后的潜在毒性。在过去的15年里，Cheng的团队一直在开发外泌体，作为在特定适应症中优于脂质体和LNP的药物递送载体。

新的方法

到目前为止，临床医生只能通过将IL-12直接注射到肿瘤或血液中来使用IL-12来治疗癌症。Cheng的实验室发现，让患者(在本例中为小鼠)吸入外泌体中的IL-12mRNA不仅可以将局部浓缩的IL-12输送到肺部，而且还可以以最小的副作用更好地对抗癌症。

与使用脂质体等其他递送mRNA的方法相比，吸入方法可以更有效地在需要的地方产生更高浓度的IL-12。

“外泌体通常被全身注射到血液中，”程说。“在这项新研究中，我们表明吸入性外泌体可以有效地到达肺部并递送抗肺癌物质IL-12mRNA。这是推进开发治疗肺癌的新型吸入药物的重要一步。是世界上五年生存率最低的国家之一。”

将免疫细胞变成强大的防御者

吸入带有IL-12蓝图的纳米气泡可以启动肺部免疫细胞，将它们变成强大的防御者，释放出直接靶向并摧毁肿瘤细胞的物质。此外，IL-12有助于训练这些免疫细胞“记住”肿瘤细胞的独特特征。因此，如果肿瘤试图再次攻击，这些消息灵通的免疫细胞就准备好迅速识别并消除肿瘤。

此外，这些增强的免疫细胞可以将其新发现的知识传播到全身其他未经训练的免疫细胞，从而形成一支防御者军队。这意味着，即使肿瘤细胞试图扩散到其原始位置(例如肺部)之外，这些准备好的免疫细胞也可以发现并消灭它们，从而提供全身范围的癌症防御系统。

吸入这种疗法的小鼠表现出肺部肿瘤的抑制以及对肿瘤再攻击的抵抗力增强。

研究人员表示，这种策略作为一种有效的IL-12mRNA递送系统向肺部微环境脱颖而出，并将简单性与针对原发性肿瘤和转移瘤的功效结合起来。与其他纳米颗粒对照相比，外泌体可增强IL-12表达并减轻毒性。患者可能更愿意简单地吸入治疗剂而不是接受瘤内注射。

Cheng的团队目前正在与哥伦比亚大学欧文医学中心的肿瘤学家合作，将他们的研究成果转化为临床，以造福肺癌患者。

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