基于血小板的仿生劑型在腫瘤光熱—免疫聯(lián)合治療中的作用示意圖。研究團隊供圖
癌癥，至今仍是人類難以攻克的疾病。能夠?qū)δ[瘤細胞進行“定點清除”，是全世界科學(xué)家和醫(yī)生的夢想。
3月27日，《科學(xué)進展》刊發(fā)中國科學(xué)院過程工程研究所（以下簡稱過程工程所）研究員馬光輝、魏煒與中國科學(xué)院大學(xué)化學(xué)科學(xué)學(xué)院教授田志遠等科研團隊合作完成的論文。研究人員在血小板中裝載光熱納米顆粒與免疫激動劑，制備了新型血小板仿生劑型，在動物實驗中實現(xiàn)了高效的腫瘤光熱—免疫聯(lián)合治療，為腫瘤的靶向遞送和聯(lián)合治療提供了新思路。
“光熱療法”的理想與現(xiàn)實
在眾多腫瘤治療方法中，“光熱療法”正在受到越來越多的關(guān)注。
簡單地說，這一療法的基本原理是將光熱材料遞送至腫瘤部位，把近紅外激光的光能轉(zhuǎn)換為熱能，最終達到“熱”死腫瘤細胞的目的。其具有治療部位精確可控、殺傷效率高、副作用小等優(yōu)點，一旦成功實現(xiàn)應(yīng)用，將成為人類攻克腫瘤邁出的一大步。
論文共同第一作者、過程工程所呂巖霖博士向《中國科學(xué)報》介紹，目前，研究人員已經(jīng)研發(fā)出用于抗腫瘤藥物遞送的多種載體。
“但是，由于腫瘤的異質(zhì)性和個體差異，腫瘤部位的富集效果還有待提高。”她表示，“而且，腫瘤組織往往比較致密，載體在腫瘤內(nèi)的滲透也受到限制。”
因此，研究者普遍感到，光熱療法“理想很豐滿，現(xiàn)實很骨感”。目前，這一新療法仍然處于基礎(chǔ)研究階段，離臨床應(yīng)用還有很長的距離。
利用血小板“天性”
光熱材料如何準確、高效地遞送至腫瘤部位，是解決當前困境的關(guān)鍵。自2006年起，過程工程所生化工程國家重點實驗室研究員馬光輝、魏煒發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)制了一系列抗腫瘤遞送新劑型，嘗試了多種不同遞送策略，已取得系列進展，為解決光熱材料遞送問題提供了基礎(chǔ)。
在最新發(fā)表的這項研究中，科研人員提出了利用血小板作為載體的遞送策略。
研究人員介紹，血小板被稱為“血管衛(wèi)士”，天然黏附受損血管并能在激活狀態(tài)下形成血栓和分泌納米囊泡。也就是說，當血管受損時，破損處發(fā)出“信號”，血小板獲得“信號”后被激活，聚集到破損處形成血栓；激活的血小板進一步放大“信號”，“喊來”更多血小板聚集。
血小板的“天性”讓科研人員深受啟發(fā)。同時，腫瘤組織普遍存在血管缺陷的部位，正是血小板能夠“自覺前往”的地方。
他們把血小板當成“子彈殼”，把具有高光熱轉(zhuǎn)換效率的聚合物納米顆粒作為“彈藥”裝進去。
田志遠在光熱材料的選擇、合成上作出了貢獻。“這種新型光熱納米粒子的光熱轉(zhuǎn)換效率達到69.2%，因此低功率近紅外光照射可以產(chǎn)生足夠的局部熱療。”他表示。
免疫治療“加持”
除了光熱材料外，科研人員還將免疫激動劑也作為“彈藥”裝載進血小板“子彈殼”中。據(jù)了解，裝載過程操作簡單、條件溫和。
實驗中，在低功率近紅外光照射下，光熱所引起的腫瘤局部急性血管損傷激活血小板，通過層層放大“信號”的“級聯(lián)效應(yīng)”在腫瘤血管處形成血栓，以此形成光熱納米顆粒和免疫激動劑的“彈藥庫”。
而富集的血小板在上述激活狀態(tài)下還可以進一步分泌納米級血小板囊泡。“我們觀察到納米級血小板囊泡，將光熱納米顆粒和免疫激動劑運送到腫瘤組織深處，擴大了‘攻擊’范圍。”魏煒表示。
在研究人員看來，這不僅有利于光熱清除更多的腫瘤細胞，而且可以增強腫瘤抗原的免疫原性，在動物實驗中完全抑制腫瘤的轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)。
馬光輝指出，鑒于所裝載的納米顆粒、藥物等具有很好的靈活性，并且血小板可從患者或者供體獲得，因此，該血小板仿生劑型在腫瘤個體化精準治療領(lǐng)域具有較好的臨床應(yīng)用前景。
據(jù)研究人員介紹，上述成果在通過倫理審批后，已完成人源化血小板劑型的構(gòu)建，并在重建人源化免疫系統(tǒng)的病人來源腫瘤異種移植模型上確認了顯著的療效，但仍處于動物水平的臨床前研究，實際臨床療效仍有待進一步確認。（甘曉）
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