近日，《科學》子刊《Science Translational Medicine》在線刊登了華人學者顧臻教授團隊的一項新研究——他們開發出了一種新型凝膠藥劑，能在腫瘤部位依次釋放化療小分子藥物和腫瘤免疫療法大分子抗體，起到抑制腫瘤生長的效果。
北卡羅萊納大學教堂山分校（University of North Carolina at Chapel Hill） 及北卡羅萊納州立大學（North Carolina State University）的顧臻教授團隊帶來的這一款創新藥劑，是這一領域的最新進展之一。這一材料的主要成分是水凝膠，是一種由聚合物形成的網絡結構，可以裝入多種藥物分子。值得一提的是，由這支團隊研發的水凝膠具有“智能性”。它能根據生物體中的環境不同，做出相應的變化，比如調控降解的行為，控制藥物的釋放。
這款水凝膠能根據生物環境，釋放包裹在內的藥物（圖片來源：顧臻教授團隊）
“在體內，生物相容的聚合物（聚乙烯醇）以及對應交聯物混合在一起后，能很快地形成凝膠，”這項研究的共同第一作者王金強博士說道：“其中的一款成分能被細胞代謝的自然化學產物ROS（活性氧類）給切斷。”由于腫瘤發育和生長伴隨著較高濃度的ROS，因此研究團隊期望在腫瘤附近，高濃度的ROS能讓凝膠分解，同時幫助釋放出包裹在內的藥物分子。
定點注射后，這款材料不但能釋放抗癌藥物，還能讓腫瘤“更為顯眼”（圖片來源：顧臻教授團隊）
具體說來，研究人員們將化療藥物吉西他濱（gemcitabine）和一款抗PD-L1抗體一道包裹在了這款凝膠內。當這些凝膠被注射入腫瘤病灶處后，就會在ROS的影響下逐漸降解，同時先釋放出分子量較小的吉西他濱，再釋放出PD-L1抗體，起到先化療、再免疫治療的效果。更有意思的是，這款凝膠自身的特性還能夠讓腫瘤看起來“更為顯眼”，引起免疫系統的注意，幫助免疫細胞在病灶處會合，從而提高免疫療法的效果。
“具有細胞毒性的化療會首先殺死一些癌細胞，從而增加腫瘤對免疫檢查點抑制劑的敏感度，這會進一步提高免疫檢查點抑制劑療法的效果，”該論文的共同作者Gianpietro Dotti教授說道：“與此同時，當水凝膠降解后，腫瘤內的ROS水平會下降，也會幫助抑制腫瘤生長。”
這支科研團隊在動物模型中測試了這款凝膠藥劑的潛力。在B16F10黑色素瘤與4T1乳腺癌模型中，這款創新藥物遞送技術能有效讓腫瘤微環境對治療更為敏感。當藥物從中釋放后，腫瘤體積也顯著減小。除了縮小腫瘤體積外，這款材料還能有效防止腫瘤復發——研究人員們在腫瘤的手術切除部位加入了這款水凝膠。后續結果表明，癌癥的復發得到了明顯的抑制。
“我們結合腫瘤生物學、免疫治療藥物以及化療藥物，開發出了這樣一款簡單的局部注射、聯合給藥的新方法。它能夠有效地抑制癌癥發展，并可降低系統給藥的副作用，”該研究的通訊作者顧臻教授說道：“在啟動人體試驗前，我們還有很多工作要做。但我們認為這款療法很有潛力。”
按計劃，顧臻團隊將進一步優化藥物的劑量，并尋找到最佳的治療頻率。同時，顧臻教授表示會系統評估這款凝膠藥劑的醫用安全性，由此帶來更多的潛在臨床新療法。
