新开发的治疗方法利用这些工具来输送免疫治疗药物

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据New Atlas报道,微泡和超声波似乎是一对奇怪的组合,但最近研究人员已经看到这两种力量结合起来在医学界产生了巨大的影响。一种新开发的治疗方法利用这些工具来输送免疫治疗药物,效果非常好,大大减缓了乳腺癌小鼠模型中的肿瘤生长。

这项新技术由得克萨斯大学西南医学中心的科学家们开发,被称为 “微泡辅助超声引导的癌症免疫疗法”(MUSIC),并为这一领域越来越多的令人兴奋的技术添加了新的内容。这些技术包括使用微泡为超声波增压以获得更清晰的心脏成像,部署微泡以撬开血脑屏障并提供阿尔茨海默病药物,或将激光带入混合物以粉碎动脉斑块。

在癌症治疗方面,研究人员也看到了有希望的进展。一种方法是将充满气体的微小气泡注入肿瘤,并使用超声波将其引爆,造成机械压力,将癌细胞取出。另一种方法是用超声波瞄准组织,从外部产生微小的气泡,这可能被证明对治疗难以触及的肿瘤特别有用。

MUSIC技术的创造者将其描述为同类产品中的首创,其中一个不同点是它被设计用来输送药物,而不是用暴力破坏的方式杀死癌细胞。然而,这并不是说机械压力没有发挥作用,正如该研究的合著者Jacques Lux 所解释的那样,超声波被用来在细胞膜上开出小口,以便药物进入。

他说:“当暴露在一个超声场中时,微泡会发生振荡。如果这些微泡在暴露于足够高的超声波强度时与细胞结合,振荡将推动和拉动细胞膜。这就产生了孔隙,为微泡货物进入细胞的细胞膜打开了大门。”

该团队的系统由装载了环状二核苷酸cGAMP的微泡组成,cGAMP是一种天然制剂,通过激活一种被称为cGAS-STING的途径,触发对肿瘤的增强免疫反应。cGAMP的递送方法由于稳定性差和进入细胞的速度慢而受到阻碍,但该团队认为它的新型平台已经解决了这些问题。

微泡还带有抗体,帮助它们专门针对某些被称为抗原呈递细胞(APC)的免疫细胞。由于超声诱导的细胞膜振荡,cGAMP能够更有效地渗入APCs并激活cGAS-STING途径。这反过来又为免疫T细胞的攻击提供了动力,然后将其作为目标并消灭肿瘤细胞。

这是科学家们第一次能够将cGAMP直接送入APCs,在小鼠模型的三阴性乳腺癌实验中,发现该技术能够显著减少肿瘤的生长。60%的治疗小鼠经历了完全的肿瘤根除,同时该技术还在T细胞中产生了抗肿瘤记忆,有助于防止肿瘤复发。

在对转移性乳腺癌小鼠模型的单独实验中,研究小组发现该技术可以针对原发性肿瘤,并激活强大的T细胞反应,看到细胞“长途跋涉”,处理身体不同部位的癌症病灶。将一种常见的免疫疗法药物以PD-1阻断剂的形式添加到组合中,可以进一步防止疾病的发展。这种组合疗法产生的中位生存率比单独使用PD-1阻断剂高出76%。

Lux说:“我们在原发肿瘤中注入我们的微泡,应用超声波,并发现转移性肿瘤–如位于肺部的肿瘤–正在消失。”

在该团队关注该技术的临床部署时,对其有利的是,微泡已经被普遍用作超声成像的对比剂。MUSIC技术似乎也具有低毒性,而且科学家们相信它的高度针对性可以帮助避免与其他cGAMP传递方法相关的一些广泛的炎症。

Lux 说:“超声扫描仪比其他成像方式更实惠,在美国的所有医院都有。有一种相对便宜的、图像引导的治疗方法可用于改善癌症患者的治疗,这将是令人激动的。”

这项研究发表在《自然-纳米技术》杂志上。

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