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  “黑色素是一種天然的色素，可以有效地將吸收的陽光能量轉化為熱能，”北卡羅萊納大學教堂山分校及北卡州立大學聯(lián)合生物醫(yī)學工程系顧臻教授說�！拔覀冏C明，在黑色素瘤中發(fā)現(xiàn)的黑色素，實際上可以用來幫助治療黑色素瘤，我們通過在治療性皮膚貼片上照射近紅外（IR）光來實現(xiàn)這一點，促進與癌癥作斗爭的全身性免疫反應“。

  “皮膚中有許多免疫細胞，該實驗基本概念是訓練人體的免疫系統(tǒng)，以有效地對黑色素瘤細胞的存在做出反應 - 這既能限制腫瘤發(fā)展的可能性，也能幫助身體抵抗腫瘤”閻焱琪說。

  這項新技術從一種裂解性黑色素瘤細胞的裂解物開始。裂解液用于填充一組微針，嵌在聚合物透皮貼片上。裂解物本身是不活躍和無害的。但是當這個貼片被應用到皮膚上，這個身體最大的免疫器官，免疫系統(tǒng)知道，不管裂解物是什么，它都不應該在那里。這引發(fā)了免疫反應，這種反應讓免疫系統(tǒng)“記住”黑色素瘤的溶解，當再次遇到黑素瘤時提高它的反應時間和效率。

  由于黑色素瘤含有高水平的色素黑色素，裂解物填充的微針顏色相當黑暗，他們吸收光線。研究人員利用這一新技術，將紅外光照射到透皮貼片上，然后，光線被微針中的黑色素大量吸收，從而迅速提高貼片所在皮膚的溫度。

  局部炎熱導致皮膚發(fā)熱樣環(huán)境，促進微針釋放裂解物，有效吸引和激活免疫細胞。升高的溫度也有助于局部增加的血液和淋巴流動，促進免疫細胞的遷移。 這種增加的免疫反應放大了身體記住和響應裂解物的能力，更好地防止黑素瘤侵入。

  為了測試貼片作為疫苗的潛力，研究人員使用三組小鼠：一組獲得貼片并暴露于IR光; 一組得到了貼皮，但沒有暴露在紅外光下; 一個小組得到了一個空的貼皮。 老鼠施用貼皮10天后，給小鼠注射活性黑素瘤細胞。

  在一個月所有接受空白貼劑的老鼠都死于黑色素瘤。裂解物貼片本身在沒有暴露于近紅外光的情況下提供了很少的保護：只有13％的小鼠存活。 同時，100％獲得裂解物貼劑和IR光的小鼠在兩個月后存活 - 其中87％沒有腫瘤。

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)

  為了進一步測試該貼片的治療特性，研究人員進行了類似的實驗。只是這次，所有的老鼠都已經(jīng)發(fā)展出兩個腫瘤——一個在身體的每一邊。該貼片被放置在他們身體左側的腫瘤上。

  接受裂解劑和IR光的小鼠腫瘤體積明顯下降，同時左邊的腫瘤(即斑塊下的腫瘤)收縮得更多。僅僅貼片本身，沒有紅外線照射，有限的抑制了腫瘤生長—尤其是在左邊，但沒有根除它。

  吉安皮特羅·多蒂(Gianpietro Dotti)說:“這表明，這項技術可能在靶向癌癥轉移和原發(fā)性腫瘤方面發(fā)揮作用。”

  隨后，研究人員用另外兩種癌癥——乳腺癌和一種黑色素瘤的第二種黑色素瘤——來進行類似的實驗。在這兩種情況下，研究人員將黑色素添加到裂解物中，使其更容易吸收。結果與第一種黑色素瘤的結果相似:與近紅外光譜結合使用的斑塊得到了最有希望的結果。

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)

  “這些結果令人鼓舞，但我們處于發(fā)展的早期階段，”顧臻教授說。下一步將是一項大型動物研究，以進一步評估該技術的安全性和有效性。雖然現(xiàn)在估計成本還為時過早，但我們認為這種治療方法可以擴大，而且可以負擔得起。

  論文鏈接：http://immunology.sciencemag.org/content/2/17/eaan5692