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新型水凝膠為胰腺癌治療提供創(chuàng)新策略
作者：張思瑋 來源：中國科學報
山東拓普生物工程有限公司  http://www.jlkcpj.cn
近日，國際著名期刊Nano Today以原創(chuàng)性論著形式發(fā)表了北京協(xié)和醫(yī)院放射科薛華丹、金征宇教授團隊與中國科學院生化工程國家重點實驗室團隊關于近紅外光熱免疫治療胰腺癌的研究成果。研究團隊針對胰腺癌特有的腫瘤微環(huán)境，研發(fā)了一種新型、可注射的水凝膠。動物模型證明，該新型水凝膠可通過快速的局部光熱治療作用消融腫瘤細胞，調(diào)節(jié)機體免疫，有效抑制胰腺癌的進展和轉(zhuǎn)移。
胰腺癌被稱為“癌中之王”，惡性程度高，預后差。研究表明，胰腺癌的腫瘤微環(huán)境具有基質(zhì)高度纖維化、T淋巴細胞浸潤缺乏、乏氧等特點，免疫應答呈現(xiàn)高度抑制狀態(tài)，現(xiàn)有的免疫治療效果不盡人意。
針對胰腺癌腫瘤微環(huán)境高度免疫抑制的特點，研究團隊利用“近紅外光熱+免疫治療”的協(xié)同療法（簡稱光熱免疫治療）調(diào)控胰腺癌腫瘤微環(huán)境，使胰腺癌由免疫學意義上的“冷”腫瘤變?yōu)椤盁帷蹦[瘤。團隊選用內(nèi)源性光敏物質(zhì)膽綠素（BV）和臨床批準胰腺癌用藥胸腺五肽（TP5），通過共組裝的方式制備出新型的BV/TP5水凝膠，并利用“磁共振+光學雙模態(tài)成像”的方法來監(jiān)測聯(lián)合治療的效果。
團隊首先在體外實驗中證實了BV/TP5水凝膠的光熱轉(zhuǎn)換能力。在原位胰腺癌動物模型中，BV/TP5水凝膠得益于剪切變稀和自愈合特性，顯示出良好的重復可注射性和生物相容性。胰腺癌瘤內(nèi)注射BV/TP5水凝膠加光熱治療后，瘤體溫度在10分鐘內(nèi)可從29.2℃攀升至54.6℃。進一步對比治療前后的影像監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，BV/TP5水凝膠可明顯抑制腫瘤的進展，而單一的BV或TP5水凝膠作用則有限。病理結果表明，BV/TP5水凝膠可抑制肝、脾等其他臟器的胰腺癌細胞轉(zhuǎn)移。
團隊繼續(xù)深入研究光熱免疫治療的作用機理。在腫瘤引流淋巴結細胞、脾臟細胞和腫瘤組織細胞三個不同層面的實驗中，相較于BV水凝膠組、TP5水凝膠組和空白水凝膠組，BV/TP5水凝膠組可顯著提高CD4+、CD8+等免疫細胞活性，有效抑制胰腺癌細胞原位生長，并刺激機體產(chǎn)生免疫應答，抑制遠處轉(zhuǎn)移灶的出現(xiàn)。乏氧相關指標結果表明，BV介導的光熱效應可有效緩解腫瘤微環(huán)境的乏氧情況，可用于協(xié)同治療胰腺癌。
光熱免疫治療中BV/TP5水凝膠的結構和應用示意圖（北京協(xié)和醫(yī)院供圖）
研究團隊針對胰腺癌高度免疫抑制性的腫瘤微環(huán)境特點，研發(fā)了新型可注射的BV/TP5水凝膠。創(chuàng)新采用的光熱免疫治療，既可以消融原位腫瘤，也可激活全身性免疫，抑制腫瘤的遠處轉(zhuǎn)移和復發(fā)，具有良好的生物相容性和安全性，為胰腺癌的治療提供了創(chuàng)新策略。
相關論文信息：https://doi.org/10.1016/j.nantod.2023.101832951-023-02118-4
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