超声波是一种很有前途的癌症治疗技术。与用于光动力癌症治疗的激光不同,超声波可以深入组织——最深可达12厘米——以治疗深部肿瘤而不损害健康细胞。在AngewandteChemieInternationalEdition杂志上报道的一组研究人员现已开发出一种基于半导体聚合物纳米粒子的声动力癌症免疫疗法,该纳米粒子与可以被超声波激活的免疫调节剂结合在一起。

声动力学免疫疗法在胰腺癌治疗中被证明是有效的

癌症免疫疗法背后的原理是利用或增强我们自身身体的防御机制来对抗癌症。然而,这需要克服肿瘤细胞自身对我们免疫系统T细胞的防御。虽然这可以使用特殊的免疫治疗药物来实现,但它们的作用必须仅限于癌细胞本身,以防止整个免疫系统产生过度和破坏性的反应。

在光动力疗法中,可激活的纳米药物在纳米载体上被输送到癌细胞中,纳米载体在细胞中积累,然后通过激光诱导的反应释放。然而,激光无法到达人体更深的部位,这意味着光动力疗法仅适用于靠近表面的器官,无法为胰腺癌等深部难治性癌症提供解决方案。

相比之下,超声波可以深入组织,副作用较少。在这里,KanyiPu和来自新加坡南洋理工大学和中国东华大学的一组研究人员首次使用超声波在小鼠模型中对原位胰腺癌进行了有效的声动力学治疗。

为了制造声动力学免疫调节分子系统,该团队从一种对超声波有反应的特定半导体聚合物中制备了纳米颗粒。它被超声波激活,将其能量转移到分子氧,从而在细胞中形成单线态氧(一种活性氧)以诱导免疫原性细胞死亡并杀死癌细胞。此外,聚合物——或“半导体前纳米调节剂”——携带两种特定的免疫调节剂进入细胞,这些免疫调节剂在超声激活后通过单线态氧诱导的键断裂释放。

声动力学治疗在小鼠模型中非常有效,植入原位胰腺肿瘤的小鼠可以完全康复。在注入血液后,该团队使用成像方法观察纳米调节剂在肿瘤组织中的积累。然后用超声波治疗激活药物,肿瘤在几天内分解。

在其他健康组织中,未被激活的纳米调节剂是无害的。“然而,在注射游离药物后,在肝脏中观察到与免疫相关的不良事件,”Pu说,并承认前药开发仅处于早期阶段。该团队强调,与光动力疗法相比,这种声动力学方法可用于到达身体更深的部位,从而极大地扩展了在肿瘤部位激活的免疫疗法的潜在用途。