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研究人员设计纳米结构以增强免疫系统对抗癌症的能力

开心的月饼 2023-07-14 08:55:40 生活常识

在过去的十年中,研究人员一直在寻找更有效、更持久的癌症治疗方法。在各种各样的免疫疗法中,干扰素基因激活刺激剂(STING激动)已成为一种特别有前途的方法,它利用患者的免疫系统来对抗全身的肿瘤。

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尽管具有革命性的潜力,但在将STING激动剂用作患者的治疗选择之前,仍然需要克服一些关键障碍。例如,静脉注射STING激动剂药物往往效果不佳,原因是药物缺乏稳定性且免疫细胞摄取较差。

为了正面应对这些挑战,麻省总医院布里格姆医疗保健系统的创始成员布莱根妇女医院的研究人员现在设计了刺激响应纳米颗粒结构,使STING激动剂药物在到达靶细胞时释放。在今天发表在《自然纳米技术》上的一篇论文中,研究人员报告说,稳定的纳米制剂不仅消除了小鼠的活性肿瘤,还训练了它们的免疫系统识别和消除未来的肿瘤。

“我们的目标是利用STING激动作用来指导免疫系统将癌细胞视为入侵者,这需要设计稳定且有效的纳米结构,使STING能够到达正确的器官和正确的细胞,”资深作者NatalieArtzi博士说.D.,布里格姆医学系的首席研究员。

主要作者、布里格姆医学系讲师PereDostaPons博士强调了他们方法的新颖性:“我们不仅训练免疫系统来瞄准和消除癌细胞,而且还为癌症细胞生成免疫记忆。预防癌症复发。”

STING激动涉及激活一种称为干扰素基因刺激物(STING)的蛋白质,该蛋白质可向免疫系统发出入侵者存在的警报。当身体被病毒或细菌感染时,称为胞质环状二核苷酸(CDN)的小信使分子会将自身附着在STING上。这种激活会促进促炎细胞因子的产生,进而激活自然杀伤细胞、巨噬细胞和T细胞等免疫细胞,将它们招募到受影响的区域以清除感染。

癌症通过伪装成人体自身的细胞来逃避这种STING途径。研究人员一直试图通过向肿瘤微环境和肿瘤引流淋巴结中的免疫细胞输送STING激动剂来教导免疫系统识别和攻击癌细胞。

在他们的新论文中,布里格姆团队描述了一种新的纳米颗粒结构,可以更有效地将CDN分子运输到免疫细胞中。这种结构直接将实验室生产的CDN与聚(β氨基酯)或pBAE制成的纳米颗粒连接起来,使该化合物在注射到体内时更加稳定和有效,从而增强其治疗窗口。纳米结构将CDN信使直接滑向肿瘤,并仅在到达靶细胞时才分离货物。

为了评估他们方法的有效性,研究小组给患有黑色素瘤、结肠癌和乳腺癌肿瘤的小鼠注射了CDN纳米颗粒(CDN-NP)化合物。他们证实,他们的CDN纳米结构被肿瘤微环境和次级淋巴器官中的目标免疫细胞吸收,为小鼠提供了针对未来肿瘤的长期免疫力。当存活的小鼠在初次治疗60天后重新植入肿瘤时,它们能够自行排斥肿瘤。

该团队制定了一套在提供免疫治疗时必须考虑的设计规则,包括次级淋巴器官在决定治疗结果中的作用。他们表明,脾脏在指导免疫系统产生免疫记忆方面发挥着关键作用。

除了解决有关癌症和免疫学的基本问题之外,像这样的研究还显示了改进基因治疗传递系统以治疗癌症等疾病的潜力。

在解释这项工作的意义时,Artzi说:“我们的研究通过使用既稳定又有效的新型结构,解决了免疫系统与癌症之间的基本相互作用。此外,我们已经证明,针对二级淋巴脾脏等器官对于产生持久的抗肿瘤反应至关重要,这对我们如何看待免疫治疗的实施具有重要意义。”


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