乳腺癌对免疫疗法有抵抗力;因此，生物工程师和肿瘤学家寻求开发一系列治疗策略来克服这一挑战。在ScienceAdvances的一份新报告中，KeruiWu及其美国和中国癌症生物学、转化生物学和乳腺外科部门的同事设计了主动免疫疗法，以创建用于个性化治疗的智能纳米囊泡。研究小组通过锚定膜结合生物活性蛋白白细胞介素2(IL2;由一种T淋巴细胞制成)来维持树突状细胞衍生的小细胞外囊泡表面的富集和T细胞促进共刺激因子，从而实现了这一目标。

用于个性化癌症治疗的生物工程主动免疫疗法

纳米囊泡展示了来自树突状免疫细胞的主要组织相容性复合物结合抗原。给药后，他们看到了表面结合的IL2如何将纳米囊泡引导至与免疫细胞相关的淋巴器官，以激活淋巴细胞上类似的免疫受体。名为“IL2-ep13nsEV”的囊泡在体内诱导了强烈的免疫反应，挽救了大约50%植入患者异种移植物的小鼠，同时使癌细胞对免疫检查点抑制剂治疗敏感，以防止肿瘤复发。结果提出了治疗和预防转移性乳腺癌的可行策略在临床前模型中具有跨多种癌症类型的应用。

纳米工程智能囊泡

临床肿瘤学家和生物工程师寻求引入几种新的免疫治疗剂来改善特定癌症的临床结果。例如，基于单克隆抗体的免疫检查点抑制剂对治疗肺癌、黑色素瘤和白血病患者非常有效。然而，大多数患者对免疫检查点抑制剂疗法有耐药性，在后续治疗中，获得性耐药和复发很常见。

膜结合IL2工程和p13nsEV表面共刺激因子的诱导。(A)用于在p13nsEV膜上异位表达IL2-MFG-E8

低突变负荷可导致抗癌性;因此，抑制剂旨在增强T细胞的抗肿瘤功能，以及各种主动免疫疗法以产生靶向肿瘤的免疫细胞。然而，由于炎性细胞因子的受控释放，包括工程嵌合抗原T细胞在内的此类疗法的转化影响可能导致危及生命的症状。

与其他癌症类型相比，乳腺癌细胞由于其低突变负荷而对免疫疗法更具抵抗力。Wu及其同事通过脂多糖和刺激物干扰素基因激动剂实施免疫治疗，以促进多种共刺激物在纳米囊泡表面的表达，从而产生增强的主动免疫治疗。该团队将主要组织相容性复合物装载到囊泡中，该复合物呈递来自肿瘤裂解物的抗原，以及具有生物活性的IL-2和丰富的共刺激因子。这种纳米工程智能囊泡寻找目标淋巴细胞和T细胞，用于治疗乳腺癌的个性化治疗。

智能纳米囊泡工程共刺激因子

Wu及其同事通过工程化树突状细胞分泌的天然纳米囊泡来开发主动免疫疗法，以在免疫抑制环境中通过淋巴细胞激活诱导特定的抗肿瘤作用。树突状细胞衍生的纳米囊泡保持了诱导免疫的基本功能。该团队从小鼠树突状细胞系和人类原代细胞系中分离出纳米囊泡，并将其命名为“p13nsEV”，然后在研究期间命名为“IL2-ep13nsEV”。他们验证了构建体的可行性并对其进行纯化，然后通过电子显微镜观察在表面表达主要组氨酸相容性位点I和II的碟形蛋白质。

科学家们通过尾巴基部将纳米囊泡注射到小鼠体内，并对它们在各种收获的器官上进行成像，以分析它们的吸收情况。Wu和团队注意到次级淋巴器官中结构的显着浸润，表明携带新抗原的纳米囊泡进入免疫细胞以广泛循环并浸润其他免疫器官。

纳米囊泡对小鼠模型中乳腺肿瘤生长的影响

研究小组测试了生物工程纳米囊泡在小鼠模型中增强癌细胞特异性杀伤细胞毒性T淋巴细胞的能力，并追踪了用这种结构治疗的小鼠的肿瘤生长情况。到4周时，他们注意到用纳米囊泡治疗的小鼠的肿瘤负荷最低。研究人员测试了这些构建体是否可以将T细胞调动到肿瘤病灶中，并观察到治疗小鼠体内自然杀伤细胞的增加。他们注意到纳米囊泡与特定T细胞(如CD4和CD8)相互作用对抑制癌症的重要性。

在乳腺癌治疗期间，纳米囊泡可以与免疫检查点抑制剂共同作用，以增强后一种策略的效果。虽然纳米囊泡能够在免疫冷小鼠模型中抑制肿瘤生长，但它有利于免疫检查点抑制方法。这两种方法是互补的，可以增强反应性免疫反应。例如，当纳米囊泡产生癌细胞特异性淋巴细胞时，免疫检查点抑制剂保持其活力以有效地完全消除癌细胞。与单独使用任何一种技术相比，这两种方法的结合增加了脾脏中肿瘤浸润淋巴细胞和活性T细胞的数量。

人源化患者异种移植物的临床前研究

Wu及其同事接下来使用患者来源的异种移植物来测试纳米结构的抗肿瘤作用，并像以前一样结合该方法对抗免疫检查点抑制。他们指出，联合技术可以更有效地抑制人源化小鼠的肿瘤生长。组织化学结果显示主动免疫疗法囊泡治疗如何促进T淋巴细胞浸润到肿瘤中。

虽然免疫检查点抑制剂用于晚期乳腺癌患者，但大多数患者在早期阶段接受手术作为一种可治愈的方法。然而，患者有时会面临复发，从而导致与乳腺癌相关的死亡。

在这种情况下，Wu及其同事建议使用纳米囊泡进行个性化主动免疫治疗，以防止未来的疾病复发。他们在小鼠模型上测试了这一理论，发现个性化治疗策略可以显着减少疾病复发。给药8周后，他们没有观察到药物对动物体重、肝功能或免疫细胞过度活化的副作用。

就这样，吴克瑞和研究团队在实验室研究了乳腺癌的干预;在美国发病率最高的一种癌症。虽然非转移性癌症可以通过手术和化疗进行治疗，但大约22%的乳腺癌患者最终会在10年内复发。

大多数现有疗法在挽救10年生存率约13%的患者方面落后。因此，迫切需要更好的治疗方法来治疗晚期患者并防止疾病复发。该研究的结果有望用于治疗多种癌症类型以及对免疫检查点抑制方法有抵抗力的肿瘤。