今日,《自然》雜志子刊《自然·生物醫(yī)學(xué)工程》(Nature Biomedical Engineering)上刊登了一項(xiàng)有趣的研究——來自加州大學(xué)洛杉磯分校(UCLA)的顧臻教授團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種“聯(lián)合細(xì)胞快遞”技術(shù),把兩種不同的細(xì)胞“粘連”在一起合力靶向遞藥,在動(dòng)物模型上驗(yàn)證了可將免疫抗癌藥物(PD-1抗體)送到骨髓深處,提升殺傷癌細(xì)胞功效,并顯著抑制復(fù)發(fā)。
AML:難治的白血病
在介紹這種“聯(lián)合細(xì)胞快遞”技術(shù)前,我們先來看看它所針對(duì)的癌癥——急性骨髓性白血?。ˋML)。這是一種病發(fā)于骨髓的癌癥,會(huì)影響那些制造白細(xì)胞的造血干細(xì)胞,從而干擾免疫系統(tǒng)的正常功能。因此,許多罹患這種疾病的患者經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)復(fù)雜的并發(fā)癥,嚴(yán)重威脅到他們的生命。
對(duì)于AML患者來說,化療是常用的治療手段,但這種療法的效果有限。據(jù)美國癌癥協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì),大約有三分之一的患者無法從化療中受益。而剩下三分之二的患者,雖然病情能得到緩解,但卻有一半會(huì)最終出現(xiàn)復(fù)發(fā)。不少癌癥研究人員指出,這是因?yàn)橛幸恍┌┘?xì)胞躲在骨髓內(nèi),逃避化療的攻擊。等到時(shí)機(jī)成熟時(shí),癌癥就會(huì)卷土重來。
細(xì)胞快遞,使命必達(dá)
那有什么方法能夠讓藥物直擊骨髓,消滅那里的癌細(xì)胞呢?這正是顧臻教授團(tuán)隊(duì)想要回答的問題。先前的許多研究指出,造血干細(xì)胞具有“歸巢”特性,能隨著特殊的生物化學(xué)信號(hào),從血液移動(dòng)到骨髓。這給了研究人員們啟示:這些細(xì)胞能否作為向?qū)В芽拱┧幬镞f送到骨髓內(nèi)部呢?
基于這個(gè)思路,研究人員們?cè)O(shè)計(jì)了一種“聯(lián)合細(xì)胞快遞”技術(shù),它由兩類不同的細(xì)胞組成,一類是造血干細(xì)胞,另一類則是血小板,兩者通過一種“化學(xué)接頭”連接在一起。這些血小板表面帶有靶向PD-1的抗體。按設(shè)想,當(dāng)造血干細(xì)胞將血小板帶到骨髓里之后,這些血小板就會(huì)被激活,以囊泡形式釋放抗PD-1的抗體。這些抗體能發(fā)揮免疫療法的效用,治療癌癥。
研究人員們將這種治療策略稱為“聯(lián)合細(xì)胞藥物遞送”(cell combination drug delivery)。值得一提的是,這是首個(gè)將兩類不同細(xì)胞連接在一起的聯(lián)合療法。
“這種聯(lián)合細(xì)胞就像是快遞貨車,”顧臻教授說道:“我們能將藥物,或是促進(jìn)免疫療法功能的分子裝在血小板細(xì)胞表面,讓它們?cè)谶M(jìn)入到人體內(nèi)的目標(biāo)位置后進(jìn)行釋放。”
“當(dāng)這些聯(lián)合細(xì)胞在干細(xì)胞的‘導(dǎo)航’下進(jìn)入骨髓之后,血小板就能得到激活,在骨髓里釋放出裝有促進(jìn)免疫療法的‘貨物’,激活人體自身的免疫T細(xì)胞殺死白血病細(xì)胞。”本研究的第一作者胡全銀博士補(bǔ)充道。
深入骨髓,殺死癌細(xì)胞
在小鼠實(shí)驗(yàn)中,這種新型細(xì)胞遞送技術(shù)的抗癌效果得到了驗(yàn)證。研究人員們先往小鼠體內(nèi)注射C1498細(xì)胞系,誘發(fā)白血病。隨后,他們又確認(rèn)這些細(xì)胞表面表達(dá)有PD-L1受體,表明它們有望受抗PD-1抗體的治療影響。
隨后,研究人員們?cè)谶@些白血病小鼠模型中注射了連在一起的干細(xì)胞和血小板(后者表面載有抗PD-1抗體),以觀療效。此外,他們也往小鼠體內(nèi)注射了生理鹽水、PD-1抗體、或是不同的干細(xì)胞與血小板的組合,作為對(duì)照。該實(shí)驗(yàn)取得了令人欣喜的效果——在治療的3周后,小鼠體內(nèi)的癌癥病灶有效減小。而多個(gè)對(duì)照組中,癌癥都愈演愈烈。
從生存率上看,接受這一新型療法的小鼠,有近90%活到了80天以上。相反,對(duì)照組的小鼠最多也只能活到40天左右。
與此同時(shí),這些治療后的小鼠展現(xiàn)出了接受免疫療法后的獨(dú)特特質(zhì)——對(duì)同一癌癥免疫。在那些癌癥已經(jīng)消退的小鼠體內(nèi),研究人員們?cè)俅巫⑸淞薈1498細(xì)胞,以期誘發(fā)白血病。值得注意的是,這些小鼠在注射的60天內(nèi),都沒有出現(xiàn)急性白血病的致死現(xiàn)象,表明它們的身體已經(jīng)對(duì)其產(chǎn)生了“免疫力”。相比之下,對(duì)照組的小鼠早早就出現(xiàn)了白血病的癥狀,并在40天內(nèi)死亡殆盡。
總結(jié)
本研究通過一種“聯(lián)合細(xì)胞”的遞藥策略,將藥物輸運(yùn)到白血病病發(fā)的位點(diǎn),對(duì)疾病起到了良好的治療效果。研究人員們指出,這一方法不僅能夠單獨(dú)對(duì)患者進(jìn)行治療,還可以和化療或細(xì)胞療法聯(lián)合使用,打出組合拳,更好地治療白血病。而在白血病之外,這一創(chuàng)新的藥物遞送策略也有望用于其他疾病的治療。
在本文最后,我們祝賀顧臻教授團(tuán)隊(duì)的這一藥物遞送策略在動(dòng)物模型中得到驗(yàn)證,也期待它能潛在得到科學(xué)轉(zhuǎn)化,早日應(yīng)用于人類!
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