新開發(fā)的聚合物防護(hù)罩可使免疫治療藥物僅在腫瘤組織中才被激活

　　免疫治療藥物是抗擊癌癥的有希望的新武器，但它們非常強(qiáng)大，可能對(duì)人體的其他部分產(chǎn)生毒副作用。免疫治療藥物的基本理念很簡(jiǎn)單。醫(yī)生將特殊類型的藥物，特別是在實(shí)驗(yàn)室中制備或修改的抗體和細(xì)胞因子等蛋白質(zhì)注入患者體內(nèi)，激活患者體內(nèi)諸如T細(xì)胞和NK細(xì)胞免疫細(xì)胞之類的免疫細(xì)胞，從而協(xié)助這些細(xì)胞對(duì)抗腫瘤。簡(jiǎn)而言之，免疫治療藥物的作用就像一種強(qiáng)效的雞尾酒，可以增強(qiáng)患者自身的免疫系統(tǒng)。

　　瑞士洛桑聯(lián)邦理工大學(xué)（EPFL）工程學(xué)院免疫工程生物材料實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人Li Tang說(shuō)，“在醫(yī)生開出處方后，免疫治療藥物被靜脈注射到患者體內(nèi)。一旦進(jìn)入體內(nèi)，這些藥物就會(huì)擴(kuò)散到各處---而不僅僅是腫瘤或任何轉(zhuǎn)移灶所在的地方。問(wèn)題是，這些藥物中的蛋白質(zhì)非常強(qiáng)大，以至于它們會(huì)損害健康組織。”

　　已有的許多免疫治療方法在臨床前研究中被證明對(duì)癌癥非常有效。但它們往往不能用來(lái)救人，因?yàn)樗鼈儗?duì)身體其他部位的毒副作用太大。Tang說(shuō)，“今天這些用于患者的治療方法已經(jīng)被削弱了，因此它們的效力較低。這使它們更安全，但在破壞腫瘤方面也不那么有效。我們的目標(biāo)是保持免疫療法的所有效力，因?yàn)樗鼘⑹前┌Y患者的一個(gè)重要治療選擇。”

　　因此，Tang和他的團(tuán)隊(duì)在一項(xiàng)新的研究中開發(fā)出一種使得免疫治療蛋白只有在進(jìn)入腫瘤組織時(shí)才被激活的方法。該團(tuán)隊(duì)是通過(guò)一種通用化學(xué)方法開發(fā)這種技術(shù)的先驅(qū)之一。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2021年9月10日的Science Advances期刊上，論文標(biāo)題為“Switchable immune modulator for tumor-specific activation of anticancer immunity”。

　　Tang說(shuō)，“我們能夠?qū)崿F(xiàn)這一目標(biāo)，要感謝我們的跨學(xué)科方法。我們的方法借鑒了化學(xué)工程和免疫工程的技術(shù)。”

　　一種特殊的環(huán)境

　　論文**作者、Tang實(shí)驗(yàn)室博士后研究員Yu Zhao首先利用了腫瘤周圍的化學(xué)特性。他說(shuō)，“腫瘤微環(huán)境與身體的其他部分不同。它的pH值更低，這意味著它的酸性更強(qiáng)，而且它有很高的還原電位。”Zhao利用這些已經(jīng)為科學(xué)家所知的事實(shí)，為免疫治療蛋白藥物開發(fā)了一種聚合物防護(hù)罩（polymer shield），讓它們無(wú)害地通過(guò)身體，直到到達(dá)腫瘤。

　　Zhao說(shuō)，“為了構(gòu)建這種防護(hù)罩，我首先開發(fā)了像小鉤子一樣附著在蛋白質(zhì)分子表面的刺激性反應(yīng)化學(xué)鍵。然后我將作為長(zhǎng)鏈分子的聚合物‘鉤’到位于蛋白質(zhì)分子表面的這些化學(xué)鍵上。一旦附著在蛋白質(zhì)表面，這些聚合物就會(huì)像防護(hù)罩一樣包裹它們。”

　　該防護(hù)罩在當(dāng)暴露于腫瘤組織中獨(dú)特的化學(xué)環(huán)境時(shí)可被分解。Tang解釋說(shuō)，“腫瘤微環(huán)境中的化學(xué)反應(yīng)打破了位于蛋白質(zhì)表面上的這些化學(xué)鍵，從而去除這種聚合物防護(hù)罩。隨后，這些免疫治療蛋白藥物可以自由地在腫瘤組織中選擇性地激活患者的抗癌淋巴細(xì)胞。”

　　Zhao花了幾年的研究和無(wú)數(shù)次的實(shí)驗(yàn)，才找到了用于這種新方法的正確化學(xué)物組合。在該方法有可能被用于臨床治療癌癥之前，可能還需要數(shù)年時(shí)間，以及相當(dāng)數(shù)量的資助資金。