普渡大学的研究人员创造了生物相容性纳米粒子以增强癌症免疫疗法的全身递送
普渡大学的研究人员正在开发和验证正在申请专利的聚乳酸乙醇酸共聚物 (PLGA)，这是一种用三磷酸腺苷 (ATP) 修饰的纳米颗粒，可增强针对恶性肿瘤的免疫治疗效果。
纳米颗粒缓慢释放药物，诱导肿瘤中的免疫原性细胞亡(ICD)。 ICD 产生肿瘤抗原和其他分子，将免疫细胞带入肿瘤的微环境。研究人员将 ATP 附着在纳米粒子上，纳米粒子还会将免疫细胞招募到肿瘤处以启动抗肿瘤免疫反应。
Yoon Yeo带领来自药学院、宾德利生物科学中心代谢物分析设施和普渡大学癌症研究所的研究人员团队开发纳米颗粒。 Yeo 是工业与分子制药学和生物医学工程系副系主任兼 Lillian Barboul Thomas 教授;她也是普渡大学药物发现研究所和普渡大学癌症研究所的成员。
研究人员使用紫杉醇验证了他们的工作，紫杉醇是一种用于治疗多种癌症的化疗药物。他们发现，用封装在 ATP 修饰纳米颗粒中的紫杉醇治疗的小鼠中，肿瘤生长速度比用未修饰纳米颗粒中的紫杉醇治疗的小鼠要慢。
Yeo 说：“当与现有的免疫治疗药物结合使用时，经过 ATP 修饰、负载紫杉醇的纳米粒子消除了小鼠体内的肿瘤，并保护它们免受肿瘤细胞的再次攻击。”
该研究已发表在同行评审期刊ACS Nano上。
全身免疫治疗的挑战
免疫疗法是一种很有前途的抗癌方法，但 Yeo 表示，它不会使大量患者受益，因为他们不具备对抗肿瘤所需的强大免疫细胞。
“激活免疫细胞的药物可以直接给予肿瘤，”Yeo 说。 “然后，随着激活的免疫细胞在血液中循环，免疫系统不仅可以对抗已治疗的肿瘤，还可以对抗远处未治疗的肿瘤。”
然而，Yeo 表示，大多数预后不良的肿瘤并不总是可定位或可接近的。因此，局部治疗可能无法有效治疗它们。她和她的团队设想系统性地提供免疫疗法，但存在挑战。
Yeo 说：“为了成功的全身给药，刺激抗肿瘤免疫反应的活性成分需要同时存在于肿瘤中，以对靶标产生协同作用。” “这些成分还必须保持其活性，直到到达肿瘤，但不会引起有的脱靶效应。此外，传统上用于局部药物输送的载体在全身应用中的效用有限，因为它们可能与血液成分不相容。”
Yeo 和她的同事使用生物相容性聚合物纳米粒子来提供免疫治疗化合物，并对其进行修饰以安全地激活免疫系统。
Yeo 说：“我们采用了聚乳酸-乙醇酸共聚物 (PLGA) 纳米颗粒，因为该聚合物在 FDA 批准的产品中具有良好的记录，并且在难溶性药物的全身输送中常规使用。”
测试证实，多次全身注射后，ATP 修饰的 PLGA 纳米颗粒在小鼠体内具有良好的耐受性。他们能够招募树突状细胞，这种免疫细胞可以识别肿瘤抗原并带来专门的免疫细胞来对抗肿瘤。
“此外，纳米颗粒被证明可以控制紫杉醇的释放，以尽量减少其全身性，”Yeo 说。
下一步的发展步骤
Yeo 和她的同事将继续研究 ATP 修饰的纳米颗粒。
Yeo 说：“我们目前正在努力改善纳米粒子向肿瘤的传递，并将其与其他治疗方法相结合，以规避纳米粒子传递的免疫疗法的耐药性。” “为了资助这些努力，我们将申请国立卫生研究院的持续支持。我们也对行业合作伙伴持开放态度，将这项技术推向临床。”
Yeo向普渡大学技术商业化创新办公室披露了纳米粒子创新，该办公室已向美国专利商标局申请专利以保护知识产权。有兴趣开发该化合物或将其商业化的行业合作伙伴应联系生命科学业务开发和许可副总监 Joe Kasper，邮箱为jrkasper@prf.org，跟踪代码为69546。
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