超声引导下微气泡成功交付癌症免疫疗法

研究人员德克萨斯大学MD安德森癌症中心开发了一个超声引导癌症免疫疗法的平台,产生系统性的免疫抗肿瘤免疫力,改善治疗效果检查点封锁。从临床前研究结果被发表在今天自然纳米技术。

首开先河的平台,Microbubble-assisted超声引导癌症免疫疗法(音乐)方法使用nanocomplexes结合微气泡能够有效地交付环鸟苷一磷酸monophosphate-adenosine (cGAMP),一个immunotransmitter参与抗癌免疫力,成抗原递呈细胞(apc)。在装甲运兵车,微型气泡释放cGAMP激活GMP-AMP合成酶(cga)刺激干扰素基因(刺痛)通路,哪些刺激I型干扰素反应启动肿瘤特异性T细胞所必需的。

在临床前研究中,音乐策略演示一个完整的肿瘤根除率为60%时管理作为单药治疗在乳腺癌模型。当加上一个anti-PD-1抗体、音乐显著提高抗肿瘤反应以最小的毒性效应,包括增强的原发肿瘤控制和减少系统性疾病进展。此外,联合治疗显示出优越的生存利益,生存中值增长76%相比,要么单独治疗。

“通过调查行动的机制在生产一个健壮的刺激活,我们确定了一个新的策略来激活先天和适应性抗肿瘤免疫反应,”说温家宝江,医学博士博士。助理教授,放射肿瘤学和研究的文章的第二作者。“我们的发现表明,音乐战略能够为小说铺平道路的图像引导的策略有针对性的癌症免疫疗法。”

免疫疗法改变了癌症治疗,为患者提供临床效益难以转移性癌症如黑素瘤、非小细胞肺癌和肾细胞癌。然而,并不是所有患者对免疫检查点封锁。因此,开发更有效的免疫治疗策略中获益更多的癌症患者局部和转移性疾病仍然是一个未满足临床需要。

“尽管大多数的癌症免疫疗法都集中在提高人体免疫系统的自适应分支,已经被越来越多的意识到先天和适应性的分支身体的免疫系统需要进行生成最优antitumoral免疫力,”江说。“这理解导致新免疫疗法的发展目标先天免疫系统的监管机构,包括cGAS-STING通路。”

天然受体激动剂,如循环二核苷酸、激活cGAS-STING通路,但担心贫穷的胞质条目,血清稳定性和系统性毒性临床翻译的主要限制。为了克服这些挑战,江泽民和他的合作者开发音乐第一图像引导癌症免疫治疗策略,利用抗体靶向激活刺在装甲运兵车交付的分子药物。

因为也作为超声造影剂微泡材料,研究人员使用的超声波扫描仪图像肿瘤和精确识别微气泡的位置积累了。确认微气泡后绑定到肿瘤,研究人员激活超声波频率,使微气泡振动和破裂,创建瞬态孔隙的细胞膜,使核酸直接转移到细胞胞质。这种技术称为sonoporation,此前曾被用于肿瘤细胞,但音乐平台首次绑定nanocomplexes微气泡交付cGAMP immunotransmitters直接进入装甲运兵车。

“的美丽我们的平台是超声波机器已经在临床上可用在许多门诊fda批准设置和微气泡造影剂用于超声成像,”江说。“因此,我们希望有一个非常真实的机会将音乐转化为临床应用癌症患者中获益。”

相同的概念和设计原则背后的音乐平台的微泡技术可以很容易转换成纳米级系统有针对性的系统交付和激活先天免疫传感器成为癌症免疫治疗有吸引力的形象指导下应用,江主席补充道。

“我们的音乐平台是激动人心的,因为它提供了一个新的框架,开发计算机辅助免疫治疗通过听觉上响应生物材料,使高效、有针对性的和健壮的免疫激活产生强有力的抗肿瘤效果同时最小化系统毒性,”江说。“音乐的多功能性平台可能适用于目标交付其他刺激因素,如nucleotide-based疫苗,mrna和其他多种人类疾病的基因疗法。”

参考:李X, Khorsandi年代,王Y,等。基于图像引导刺激活癌症免疫疗法的核苷酸nanocomplex-decorated超声波微气泡。Nat Nanotechnol。2022:1-9。doi:10.1038 / s41565 - 022 - 01134 - z

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