Sci Immun：黑色素瘤新疗法，也可作为疫苗
2017-11-11 疫苗 medicalxpress
基于早期在小鼠模型中做的实验，研究人员已经开发出一种黑色素增强的癌症免疫疗法技术，同时还能作为一种疫苗。该技术通过透皮贴剂施用。
基于早期在小鼠模型中做的实验，研究人员已经开发出一种黑色素增强的癌症免疫疗法技术，同时还能作为一种疫苗。该技术通过透皮贴剂施用。
“黑色素是一种天然的色素，可以有效地将吸收的阳光能量转化为热能，”北卡罗来纳州立大学和北卡罗来纳大学教堂山分校(University of North Carolina at Chapel Hill)的联合生物医学工程项目的副教授Zhen Gu说。“我们证明，在黑色素瘤中发现的黑色素，实际上可以用来帮助治疗黑色素瘤，我们通过在治疗性皮肤贴片上照射近红外（IR）光来实现这一点，促进与癌症作斗争的全身性免疫反应“。
“皮肤中有许多免疫细胞，该实验基本概念是训练人体的免疫系统，以有效地对黑色素瘤细胞的存在做出反应 - 这既能限制肿瘤发展的可能性，也能帮助身体抵抗肿瘤”阎焱琪说。
这项新技术从一种裂解性黑色素瘤细胞的裂解物开始。裂解液用于填充一组微针，嵌在聚合物透皮贴片上。裂解物本身是不活跃和无害的。但是当这个贴片被应用到皮肤上，这个身体最大的免疫器官，免疫系统知道，不管裂解物是什么，它都不应该在那里。这引发了免疫反应，这种反应让免疫系统“记住”黑色素瘤的溶解，当再次遇到黑素瘤时提高它的反应时间和效率，。
由于黑色素瘤含有高水平的色素黑色素，裂解物填充的微针颜色相当黑暗，他们吸收光线。研究人员利用这一新技术，将红外光照射到透皮贴片上，然后，光线被微针中的黑色素大量吸收，从而迅速提高贴片所在皮肤的温度。
局部炎热导致皮肤发热样环境，促进微针释放裂解物，有效吸引和激活免疫细胞。升高的温度也有助于局部增加的血液和淋巴流动，促进免疫细胞的迁移。 这种增加的免疫反应放大了身体记住和响应裂解物的能力，更好地防止黑素瘤侵入。
为了测试贴片作为疫苗的潜力，研究人员使用三组小鼠：一组获得贴片并暴露于IR光; 一组得到了贴皮，但没有暴露在红外光下; 一个小组得到了一个空的贴皮。 老鼠施用贴皮10天后，给小鼠注射活性黑素瘤细胞。
在一个月所有接受空白贴剂的老鼠都死于黑色素瘤。裂解物贴片本身在没有暴露于近红外光的情况下提供了很少的保护：只有13％的小鼠存活。 同时，100％获得裂解物贴剂和IR光的小鼠在两个月后存活 - 其中87％没有肿瘤。
Diagram of the melanoma vaccine patch that targets antigen-presenting cells (APCs) directly via delivery of tumor lysates combined with melanin. Credit: Ye et al., Sci. Immunol. 2, eaan5692 (2017)
为了进一步测试该贴片的治疗特性，研究人员进行了类似的实验。只是这次，所有的老鼠都已经发展出两个肿瘤——一个在身体的每一边。该贴片被放置在他们身体左侧的肿瘤上。
接受裂解剂和IR光的小鼠肿瘤体积明显下降，同时左边的肿瘤(即斑块下的肿瘤)收缩得更多。仅仅贴片本身，没有红外线照射，有限的抑制了肿瘤生长—尤其是在左边，但没有根除它。
吉安皮特罗·多蒂(Gianpietro Dotti)说:“这表明，这项技术可能在靶向癌症转移和原发性肿瘤方面发挥作用。”
随后，研究人员用另外两种癌症——乳腺癌和一种黑色素瘤的第二种黑色素瘤——来进行类似的实验。在这两种情况下，研究人员将黑色素添加到裂解物中，使其更容易吸收。结果与第一种黑色素瘤的结果相似:与近红外光谱结合使用的斑块得到了最有希望的结果。
Combined vaccination (right) caused the expression of immunogenic danger signals in the form of heat shock proteins (HSP 70, in green) near cell nuclei (blue). Credit: Ye et al., Sci. Immunol. 2, eaan5692 (2017)
“这些结果令人鼓舞，但我们处于发展的早期阶段，”Gu说。下一步将是一项大型动物研究，以进一步评估该技术的安全性和有效性。虽然现在估计成本还为时过早，但我们认为这种治疗方法可以扩大，而且可以负担得起。
原始出处：
Yanqi Ye, Chao Wang, Xudong Zhang, et.al. A melanin-mediated cancer immunotherapy patch. Science Immunology
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