5月22日/医麦客 eMedClub/--近期，梅奥诊所（Mayo Clinic）研究团队开发了一种新型的抗癌纳米颗粒，旨在缩小乳腺癌肿瘤，同时也预防癌症的复发。实验结果显示，接受纳米颗粒注射的小鼠，其肿瘤大小减少了70%-80%，而且令研究人员感到更惊喜的是，接受纳米颗粒注射治疗的小鼠对癌细胞产生了抗性，即使在一个月后在暴露于癌细胞中也没有出现癌症的复发。相关研究结果发表在《Nature Nanotechnology》期刊上。
目前，在精准医疗盛行的大环境下，肿瘤靶向的免疫疗法因其独特的优势已处于抗肿瘤药物开发的领军地位，其可以减少免疫相关的毒性反应，产生特异于肿瘤的杀伤效应。但是肿瘤靶向免疫疗法也不是完全不存在问题的，低效、难形成长期免疫记忆、对低靶向受体水平的肿瘤亚群活性减弱等棘手的问题也是我们需要正视的。那如何解决这种肿瘤靶向免疫疗法的局限性呢？
■新型“武器”让免疫系统记忆并自动清除癌细胞
近日，Mayo Clinic的研究人员给出了一种解决方法，他们尝试使用模块化的设计方法，使用胶体纳米颗粒作为基底，构建了多重双特异纳米生物材料（mBiNE）来提高选择性，通过免疫调节消灭癌细胞。
mBiNE的设计及其行动机制的示意图
研究人员设计了一个30nm的羧基化的聚苯乙烯球，同时载入抗HER2（HER2是在40%的乳腺瘤表面上表达的一种常见的分子）抗体trastuzumab和重组calreticulin(CRT，钙网织蛋白)，其中抗HER2抗体可以靶向含有HER2靶点的癌细胞，再由材料表面的钙网织蛋白调节蛋白吞噬信号诱导巨噬细胞吞噬含有HER2靶点的肿瘤细胞，mBiNE可刺激产生靶向HER2的肿瘤产生持续抗肿瘤免疫反应。
mBiNE治疗小鼠肿瘤复发组的实验设计
实验室数据显示，接受纳米颗粒注射的小鼠，其肿瘤大小减少了70%到80%，最为显著的是，用这些纳米颗粒治疗的小鼠对癌细胞产生抗性，即使一个月后再暴露于癌细胞中也没有出现癌症复发。虽然由mBiNE调节的先天性免疫活性是受体依赖性的，但其随后的抗肿瘤免疫也可产生对缺乏HER2受体的肿瘤细胞群的杀伤效应。因此，mBiNE作为一种可以刺激先天和适应性免疫的新型靶向方法，能够提高普遍的抗肿瘤反应。
Dr.Betty Y.S. Kim，来源于梅奥诊所官网
首席研究员、梅奥诊所的脑肿瘤研究博士Dr. Betty Y.S. Kim对此研究结果表示很惊喜。她表示该项疗法与仅针对部分免疫系统的现有癌症免疫疗法不同，梅奥诊所定制的纳米材料可以渗透到整个免疫系统中清除所有的癌细胞，并促使机体创建自己的疾病记忆系统，能够最大限度的防止肿瘤的复发。
该纳米颗粒因载有HER2 受体的抗体及可调动机体先天性免疫系统和适应性免疫系统的化合物，从而能够靶向 HER2 缩小肿瘤，帮助免疫细胞识别、记忆并自动清除癌细胞。而且附着在纳米颗粒上的分子会加速产生大量的巨噬细胞和吞噬细胞，可清除和破坏免疫系统中的任何异物。巨噬细胞和吞噬细胞一边清除癌细胞，一边又将癌细胞的信息传递给免疫系统中的T细胞。T细胞可清除剩余的癌细胞，同时能够记住癌细胞，有效防止癌症卷土重来。这种通过在细胞中建立疾病记忆，从而使的纳米颗粒能够达到类似“疫苗”效果的方法，最终使机体细胞能够自动识别和打击复发性肿瘤。
研究团队将新型纳米颗粒命名为“多价双特异性纳米生物共轭合成器”（mBiNE，Multivalent Bi-specific Nano-Bioconjugate Engager），这是MayoClinic Ventures（梅奥诊所风险投资公司）的一项专利技术。
■推进基于纳米药物的免疫疗法新概念
其实自20世纪90年代后期以来，纳米医学领域就一直专注于开发纳米粒子，将其作为递送药物的媒介，从而实现把化疗药物准确送达肿瘤部位。但是应用的过程中还是存在一些不足之处，比如说，在运输药物的路上，这些纳米颗粒就很可能会被机体当作异物而处理掉。
纳米颗粒
对此，Dr. Kim博士表示说：“我们的这项研究代表了纳米药物设计的新概念，其可与机体免疫细胞相互作用，并且有能力渗透到整个免疫系统中去，从而产生一种强效的免疫反应实现治疗人类疾病的功能。这种方法建立在现有的癌症免疫疗法基础上，将为纳米医学免疫疗法开辟新篇章。”
研究人员也将继续探索纳米颗粒预防包括原位肿瘤多发转移在内的肿瘤长期复发的可能性。此外，纳米颗粒作为模块化的组合设计也意味着它可以携带分子来对抗其它类型的疾病。这种方法有望为新的纳米医学打开空间，扩展应用到不同类型的人类疾病中去。
参考出处：
doi:10.1038/nnano..69
/in-sickness-and-health/new-tumorshrinking-nanoparticle-to-fight-cancer-prevent-recurrence-55576/
/discussion/mayo-clinic-researchers-develop-new-tumor-shrinking-nanoparticle-to-fight-cancer-prevent-recurrence/
/articles/74613/0503/tumor-shrinking-nanoparticle-cure-cancer-mayo-clinic-researchers-find-video.htm
http://www.news-/news/0502/Mayo-Clinic-scientists-develop-novel-nanoparticle-to-shrink-tumors-prevent-breast-cancer-recurrence.aspx
/pub_releases/-05/mc-mcr050117.php
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