動物實驗實現(xiàn)100%治愈結(jié)直腸癌！仿生納米藥物癌

CE120          

張捷（左一）和CELLO納米醫(yī)藥科研團隊 

       “我們在動物實驗中實現(xiàn)了100%治愈結(jié)直腸癌。”華裔科學(xué)家、美國國家工程院院士張捷博士告訴《中國科學(xué)報》。

        3月31日，張捷領(lǐng)導(dǎo)的CELLO企業(yè)生物醫(yī)藥研發(fā)團隊在《自然—通訊》發(fā)表一項癌癥治療研究的突破性成果。該團隊采用人體血小板膜包裹載有免疫治療藥物的仿生納米顆粒配方PNP-R848，在小鼠動物實驗中實現(xiàn)了100%治愈結(jié)直腸癌。

        找到關(guān)鍵載體

        研究人員分別在治療的第56天和第140天，兩次給小鼠不同部位植入3倍和5倍的癌細胞量，并且不再注射藥物。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，新發(fā)腫瘤長到50立方毫米后即自然消失。

       “這表明經(jīng)過治療的小鼠已經(jīng)完全具備了預(yù)防癌癥復(fù)發(fā)的能力。”張捷說。

        當(dāng)前，癌癥依然是人類健康的最大威脅之一。腫瘤分實體腫瘤和液體腫瘤（血液系統(tǒng)腫瘤）兩類，實體腫瘤患者發(fā)病率及死亡率在癌癥中均占90%以上。盡管手術(shù)移除實體腫瘤相對容易，但其缺點是復(fù)發(fā)率高，并且殘余的癌細胞還會轉(zhuǎn)移。因此亟須深入研究免疫抗癌治療方法，既能治療癌癥又能依靠人體自身的防御體系防止癌癥復(fù)發(fā)。

        2015年起，免疫檢查點抑制劑作為抗癌免疫藥物進入臨床使用，成為免疫治療領(lǐng)域的重大突破。但是，現(xiàn)有的免疫療法僅能惠及一小部分癌癥患者，并且不是所有類型的癌癥都適用。另一方面，想預(yù)見是哪一類癌癥和患者對該療法會產(chǎn)生積極反應(yīng)依然很困難。因此，醫(yī)藥領(lǐng)域探索能普適性地，激活免疫系統(tǒng)響應(yīng)藥物和相關(guān)機理的研究非?；钴S。

       “以往的研究中，很多藥物被發(fā)現(xiàn)具有良好的免疫治療作用，但這些藥物生物半衰期很短，易于被循環(huán)系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)作為異物迅速清除，因此選擇合適的藥物載體十分關(guān)鍵。”論文作者之一魯克博士對《中國科學(xué)報》說，“ 我們采用仿生納米顆粒遞送藥物，配方PNP-R848的藥效和完整的機理實驗證明了遞送藥物的出色表現(xiàn)。”

      喚醒“警衛(wèi)隊”

       “配方PNP-R848的功能是激活體內(nèi)T淋巴細胞，T淋巴細胞就像人體內(nèi)的‘警衛(wèi)隊’，負責(zé)啟動并殺傷外來病原體或腫瘤。”張捷說，“但腫瘤局部的微環(huán)境，使得腫瘤局部的免疫細胞處于抑制狀態(tài)。”

       該團隊采用人體血小板膜包裹的納米顆粒與腫瘤細胞以及免疫細胞有較強的粘連作用，使腫瘤附近的免疫細胞（主要是未成熟的抗原提呈細胞）能夠在較長時間里攝取裝載藥物R848的納米顆粒，這種納米顆粒在免疫細胞內(nèi)緩釋攜帶的藥物R848，通過刺激TLR7和TLR8，激活了抗原提呈細胞，被激活的抗原提呈細胞攜帶腫瘤成分在體內(nèi)遷移至淋巴結(jié)，向初始T細胞傳遞信號并告知腫瘤成分的特征，從而激活T細胞去識別和消滅癌細胞。

       即將到抗癌一線

        CELLO團隊目前的研究集中在開發(fā)仿生納米藥物遞送平臺，該平臺可以遞送不同的藥物，通過注射仿生納米顆粒藥物，能夠?qū)崿F(xiàn)注射原藥在體內(nèi)達不到的緩釋效果和療效，因此其所需藥物注射量更少， 副作用也更小。

       該團隊的藥物遞送方法可以采用多種不同的人體細胞膜，如血小板膜、紅血球膜、白血球膜或癌細胞膜，包裹載有原藥的納米顆粒，模仿人體細胞的功能，以便避免被人體系統(tǒng)清除，或與體內(nèi)免疫系統(tǒng)產(chǎn)生預(yù)期的作用。該原藥顆粒直徑一般在幾個納米大小，制成后的納米藥物顆粒直徑為120納米至150納米，這個尺寸的顆粒容易被免疫細胞攝取。

       目前CELLO團隊已經(jīng)分別成功地裝載3種不同的免疫治療藥物和6種化療藥物。

       在這項研究中，團隊采用新研制的仿生納米藥物，在小鼠實驗中首次實現(xiàn)了100%成功治愈實體腫瘤，并且被治愈后的小鼠從此具有自身癌癥免疫能力，取得了實體腫瘤治療領(lǐng)域的突破性進展。

       “與化療藥物直接殺死癌細胞不同，由于CE120通過調(diào)動自身免疫系統(tǒng)來抗擊癌細胞，因此，這款藥可以治療多種不同類型的癌癥。”張捷說，“目前CELLO生物醫(yī)藥團隊已經(jīng)得到美國藥監(jiān)局專家團的支持，正在推進該藥物的產(chǎn)品CE120的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)?；a(chǎn)，為進入臨床前期做準(zhǔn)備，我們希望把這款藥物盡快送到抗癌第一線。”

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-021-22311-z

文章來源：中國科學(xué)報