纳米粒子免疫疗法显示出阻止癌症扩散的潜力

胰腺癌癌症仍然是最具挑战性的治疗肿瘤之一，部分原因是它通常是在疾病已经扩散或转移的晚期发现的。大约一半的癌症患者经历了肝脏转移，这会恶化已经危及生命的疾病的预后

然而，加州大学洛杉矶分校加州纳米系统研究所（CNSI）的研究人员的一项新技术旨在扭转从胰腺转移到肝脏的肿瘤的局面

在正常情况下，肝脏易患癌症。该器官处理来自肠道的许多异物，必须防止免疫系统对食物中的无害化合物反应过度。不幸的是，这种内置的抑制也削弱了对肿瘤的抵抗力，使它们能够不受控制地生长

CNSI团队开发了一项专利技术，旨在重新编程肝脏的免疫防御，以攻击胰腺癌症。他们制造了一种肝脏靶向纳米颗粒，大小为十亿分之一米，可提供两种关键成分：一种靶向免疫激活标记物或抗原的mRNA疫苗，通常在癌症中发现，另一种是增强免疫反应的小分子

在ACS Nano上发表的一项研究中，实验室模型中的实验表明，纳米颗粒抑制并阻止了胰腺癌症在肝脏中的生长。重要的是，它还产生了与长期保护相关的免疫记忆细胞

“肝脏的免疫抑制环境是转移性癌症细胞生长的一个生态位，但它可以被纳米颗粒逆转，打破这种耐受性，导致身体转而攻击癌症，”通讯作者、加州大学洛杉矶分校大卫·格芬医学院的加州大学洛杉矶学院杰出医学教授、CNSI研究主任安德烈·内尔说。“这项技术可能会改变转移性胰腺癌癌症的进程，并防止新诊断的无转移患者扩散到肝脏。”

纳米颗粒在解决癌症方面的潜在未来应用

随着进一步的研究，Nel设想将这种纳米颗粒作为个性化癌症治疗的平台，加强其他地方正在进行的使用mRNA技术提高对肿瘤抗原的抗癌免疫力的努力。肿瘤学家可以快速检测患者的胰腺癌症中KRAS的特定肿瘤抗原突变，KRAS是本研究中的一种靶向基因，可以调节生长并驱动癌症。综合基因检测还可以识别个体患者特有的其他免疫激活肿瘤抗原。这些见解可以指导为每位患者定制纳米颗粒的内容，为最高的成功机会量身定制治疗方案

这种方法也可以应用于胰腺癌症之外，特别是乳腺癌和肺癌以及其他具有良好特征的遗传突变的肿瘤，包括KRAS。

纳米颗粒由脂质制成，类似于细胞周围的蜡状涂层，有利于肝脏中的抗原呈递细胞吸收它们。这种免疫细胞群直接负责肝脏抑制炎症反应以培养免疫耐受的通常功能，包括忽略转移性癌症细胞

在之前的研究中，Nel的团队利用肝脏的天然耐受机制，利用携带mRNA的纳米颗粒到达肝脏抗原呈递细胞，成功抑制了严重的过敏反应，如花生过敏。在这项新的研究中，他们表明他们可以重新编程这种效应，从而打开免疫系统

纳米颗粒中的抗癌mRNA的功能与新冠肺炎mRNA疫苗类似。它没有编码冠状病毒的刺突蛋白，而是包含突变KRAS肿瘤抗原的一小片段的说明，该抗原经常出现在胰腺癌症中，重要的是，它可以启动癌症特异性免疫反应

此外，研究人员在纳米粒子中加载了一种称为二核苷酸的微小遗传构建块，该构建块在抗原呈递细胞中触发了一种被称为STING的生化信号通路。这种STING活性会激发免疫系统中的杀伤性T细胞来攻击癌症。在这项研究中，研究人员在动物模型中观察到了识别并杀死表达KRAS的胰腺癌症细胞转移的杀伤性T细胞的出现

Nel说：“将癌症疫苗与免疫刺激剂结合在单个纳米颗粒中提供了一种有前景的新策略。”。“我们设想，这一组合策略将在对抗转移性癌症的斗争中向前迈出重要一步。”

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纳米颗粒递送时间的潜在重要性

在患有胰腺癌症并扩散到肝脏的小鼠中进行的实验表明，与对照组相比，接受纳米颗粒治疗的小鼠肿瘤更小、分布更少，寿命更长。当在癌症发展之前服用纳米颗粒时，经过治疗的小鼠比未经治疗的小鼠存活时间更长

研究人员还证明了免疫记忆效应。当在癌症发生之前将接受治疗的小鼠的血液转移到未经治疗的小鼠身上时，受试者的存活时间明显长于未接受输血的受试者。这表明该疗法可以对癌症复发提供持久的保护，这表明它可能是一种有用的疫苗

毒性可能是癌症治疗的一个重要问题，而强大的STING途径因其刺激有害全身炎症的潜力而闻名。然而，研究中没有观察到毒性，研究人员将其归因于STING激活二核苷酸仅在肝脏局部起作用

正在进行进一步的研究，将这项技术应用于其他经常扩散到肝脏的癌症。该团队还正在探索一种策略，将类似的纳米颗粒引导到脾脏，脾脏是一个关键的免疫器官，有助于原始胰腺癌症部位的免疫防御

这将使新的脂质纳米粒子方法与由同一小组开发的微型玻璃泡状纳米粒子（称为硅粒）提供的免疫刺激化疗相结合成为可能。对癌症进行一拳两拳的可能性可能为新的治疗方法铺平道路，这些治疗方法不仅可以对抗这种疾病，还可以提供长期的免疫力来对抗其复发

该研究的第一作者是前加州大学洛杉矶分校博士后研究员肖旭。其他合著者包括加州大学洛杉矶分校高级研究员王翔和廖玉佩；以及加州大学洛杉矶分校的博士后研究员Lijia Luo More information: Xiao Xu et al, Reprogramming the Tolerogenic Immune Response Against Pancreatic Cancer Metastases by Lipid Nanoparticles Delivering a STING Agonist Plus Mutant KRAS mRNA, ACS Nano (2025). DOI: 10.1021/acsnano.4c14102

Journal information: ACS Nano