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医疗技术

一剂贴片加一束光线 竟能预防黑色素瘤!

来源:环球医学编写    时间:2017年11月13日    点击数:    5星

黑色素瘤是皮肤肿瘤中恶性程度最高的一类,常见于皮肤、黏膜、眼脉络膜等部位,容易出现远处转移。近日,美国科学家基于在小鼠模型中的早期实验,开发了一种黑色素增强癌症免疫治疗技术,通过皮肤贴片能有效预防黑色素瘤,或能进一步开发出针对黑色素瘤的疫苗。

论文的通讯作者、北卡罗莱纳州立大学和北卡罗来纳大学教堂山分校联合生物医学工程项目的副教授Zhen Gu介绍说,黑色素是一种天然色素,可以有效地将吸收的光能转化为热量。研究证明,在黑色素瘤中发现黑色素水平很高,黑色素实际上可以用来帮助治疗黑色素瘤,通过对治疗性皮肤贴片照射近红外光能促进与癌症斗争的全身性免疫反应。

论文的主要作者、联合生物医学工程项目的博士生Yanqi Ye说,皮肤中有许多免疫细胞,研究的基本观念是训练人体的免疫系统,以有效应对黑色素瘤细胞的存在,这或许会限制肿瘤进展的可能,同时帮助身体抵抗已经长出的肿瘤。

新技术从细胞裂解液(由破裂的黑色素瘤细胞组成)着手,将其填充在排列的微针中,微针嵌入聚合物皮肤贴剂中。裂解液本身无活性、无害,但当贴片应用于皮肤这个人体最大的免疫器官时,免疫系统知道,无论裂解液是什么,它都不应该在那里。于是,免疫反应被触发,并且该反应允许免疫系统“记住”黑色素瘤细胞裂解液,如果它再次遇到黑色素瘤,应答时间和效率都会改善。

由于黑色素瘤含有高水平的黑色素,由裂解液填充的微针也是深颜色的,所以它们能吸收光线。研究人员利用新技术,将近红外光线照射到皮肤贴片上。然后,光线被微针中的黑色素大量吸收,从而迅速提高贴剂所在皮肤的温度。

局部加热导致皮肤处在发热的环境中,这能促进微针释放裂解液,有效吸引和激活免疫细胞。升高的温度也有助于增加局部的血液和淋巴循环,促进免疫细胞的移动。这种增加的免疫反应放大了身体记住和应答裂解液的能力,更好地预防黑色素瘤。

为了测试贴片作为疫苗的潜力,研究人员使用三组小鼠:一组获得贴片并暴露于近红外光线;一组获得贴片,但没有暴露于近红外光线;一组获得安慰剂贴片。贴片在小鼠身上贴5天。10天后,给小鼠注射活性黑色素瘤细胞。

在一个月内,所有接受安慰剂贴片的小鼠都死于黑色素瘤;有裂解液贴片但未暴露于近红外光的小鼠只有13%存活,保护作用很小;100%获得裂解液贴片和近红外光照射的小鼠在两个月后仍存活,其中87%没有肿瘤。

为了进一步测试贴片的治疗特性,研究人员进行了类似的实验。在所有小鼠身体的每一侧发展成一个肿瘤。将贴片放置在身体左侧的肿瘤上。接受裂解液贴片和近红外光的小鼠两侧肿瘤的体积均显著缩小,左侧(直接在贴片下)的肿瘤缩小更多。只有贴片没有近红外光的小鼠,肿瘤的生长被限制,特别是左侧,但没有根除。

该论文的合著者、北卡罗来纳大学医学院的Gianpietro Dotti教授说,这表明该技术可能有助于癌症转移和原发肿瘤的治疗。

然后研究人员使用另外两种癌症(乳腺癌和另一种黑色素有限的黑色素瘤)产生的裂解液进行类似的实验。在这两种情况下,研究人员都将黑色素添加到裂解液中,使其更具吸光性。结果与第一种黑色素瘤的结果类似:与近红外光一起使用贴片的小鼠得到了最好的结局。

Gu表示,这些研究结果令人鼓舞,但我们正处于发展的早期阶段。下一步将开展一项大型的动物试验,以进一步评估该技术的安全性和有效性,虽然估计成本为时过早,但我们认为这种治疗方法可以扩大规模并且能够负担得起。

该论文题为《A melanin-mediated cancer immunotherapy patch》,发表在《Science Immunology》杂志上。

 

(环球医学编辑:石 岩)

 

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