癌症是最常见的癌症之一，也是世界上存活率最低的癌症之一。细胞因子是一种小信号蛋白，如白细胞介素-12（IL-12），已被证明具有相当大的潜力作为强大的肿瘤抑制剂。然而，由于许多严重的副作用，它们的应用受到限制
在《自然·纳米技术》杂志上发表的一篇论文中，生物医学工程教授柯成和他的研究小组证明，通过吸入治疗方法使用称为外泌体的纳米气泡可以直接将IL-12信使核糖核酸（mRNA）输送到肺部。信使核糖核酸是产生参与多种细胞功能的特定蛋白质的蓝图
虽然科学家以前曾使用脂质体（微小的脂肪基颗粒）或脂质纳米颗粒（LNP）来递送信使核糖核酸，但这种方法存在几个问题，包括缺乏组织归巢，颗粒不会到达靶器官，以及担心长期暴露后的潜在毒性。在过去的15年里，程的团队一直在开发外泌体，在特定适应症中用作优于脂质体和LNP的药物递送载体
新方法到目前为止，临床医生只能通过将IL-12直接注射到肿瘤或血液中来使用IL-12治疗癌症。程的实验室发现，在这种情况下，外泌体中的小鼠IL-12 mRNA不仅可以将局部浓缩的IL-12输送到肺部，而且可以更好地对抗癌症，副作用最小
与其他递送信使核糖核酸的方法（如使用脂质体）相比，吸入方法在需要的地方更有效地构建更高浓度的IL-12
“外泌体通常被系统地注射到血液中，”程说。“在这项新的研究中，我们表明吸入的外泌体可以有效地到达肺部，并输送抗肺癌癌症货物IL-12 mRNA。这是在推进治疗癌症的新型可吸入药物开发方面迈出的重要一步，肺癌是世界上五年生存率最低的癌症之一。”将免疫细胞变成强大的防御者吸入带有IL-12蓝图的纳米气泡可以启动肺部免疫细胞，将其变成强大的抵抗者，能够释放直接靶向和摧毁肿瘤细胞的物质。此外，IL-12有助于训练这些免疫细胞“记住”肿瘤细胞的独特特征。因此，如果肿瘤试图再次攻击，这些知情的免疫细胞就可以迅速识别并消除肿瘤
此外，这些增强的免疫细胞可以将其新发现的知识传播给全身其他未经训练的免疫细胞，形成一支防御军。这意味着，即使肿瘤细胞试图扩散到原来的位置之外，比如肺部，这些准备好的免疫细胞也可以发现并消灭它们，从而提供一个全身防御系统来抵御癌症
吸入该疗法的小鼠表现出对肺肿瘤的抑制以及对肿瘤再激发的抵抗力增强
研究人员表示，这种策略是一种向肺部微环境有效输送IL-12mRNA的系统，它将简单性与对抗原发性肿瘤和转移的有效性相结合。与其他纳米颗粒对照相比，外泌体提高了IL-12的表达，并减轻了毒性。患者可能更喜欢简单地吸入治疗药物，而不是接受肿瘤内注射
程的团队目前正在与哥伦比亚大学欧文医学中心的肿瘤学家合作，将他们的研究结果转化为临床，以造福癌症患者