Adv Sci：利用豇豆花叶病毒有望阻止癌症向肺部转移

2021年9月19日讯/生物谷BIOON/---在一项新的研究中，来自美国加州大学圣地亚哥分校的研究人员利用一种在黑眼豆（black-eyed pea，也称为豇豆）植物中生长的病毒，开发了一种新的治疗方法，可以使转移性癌症远离肺部。这种治疗方法不仅减缓了患有转移性乳腺癌或黑色素瘤的小鼠肺部的肿瘤生长，而且它还能阻止或极大地减少这些癌症向健康小鼠肺部的扩散。相关研究结果于2021年9月14日在线发表在Advanced Science期刊上，论文标题为“S100A9-Targeted Cowpea Mosaic Virus as a Prophylactic and Therapeutic Immunotherapy against Metastatic Breast Cancer and Melanoma”。

癌症扩散到肺部是各种癌症中最常见的转移形式之一。一旦到了那里，它是极其致命的，而且难以治疗。

这些作者开发出一种实验性的治疗方法来对抗这种癌症扩散。它涉及到身体注入一种叫做豇豆花叶病毒（cowpea mosaic virus）的植物病毒。这种病毒对动物和人类是无害的，但它仍然被视为外来入侵者，从而引发免疫反应，可以使身体更有效地对抗癌症。

这个想法是利用植物病毒来帮助身体的免疫系统识别和摧毁肺部中的癌细胞。论文通讯作者、加州大学圣地亚哥分校纳米工程教授、纳米免疫工程中心主任Nicole Steinmetz说，这种病毒本身在我们体内没有传染性，但它含有所有这些危险信号，提醒免疫细胞进入攻击模式，寻找病原体。

为了吸引这种对肺部肿瘤的免疫反应，Steinmetz实验室设计了由豇豆花叶病毒制成的纳米颗粒，以靶向肺部中的一种蛋白质。这种称为S100A9的蛋白质由帮助抵抗肺部感染的免疫细胞表达和分泌。还有一个原因促使Steinmetz团队靶向这种蛋白质：已经观察到S100A9的过量表达在肿瘤的生长和扩散中起作用。

Steinmetz说，“为了使我们的免疫疗法在肺部转移的情况下发挥作用，我们需要将我们的纳米颗粒引导向肺部。因此，我们创造了这些植物病毒纳米颗粒，通过利用S100A9作为靶蛋白来导向肺部。在肺部内，这些纳米颗粒招募免疫细胞以至于肿瘤不会在肺部中站稳脚跟。”

豇豆花叶病毒生物偶联策略，图片来自Advanced Science, 2021, doi:10.1002/advs.202101796。

论文第一作者、Steinmetz实验室生物工程博士生Young Hun Chung说，“鉴于这些纳米颗粒倾向于在肺部定位，它们可以改变那里的肿瘤微环境，使其更善于抵御癌症---不仅是已形成的肿瘤，而且是未来会产生的肿瘤。”

为了制造这些纳米颗粒，这些作者在Steinmetz实验室里种植了黑眼豆植物，用豇豆花叶病毒感染它们，并以球状纳米颗粒的形式收集了这种病毒。他们随后将靶向S100A9的分子附着在这些纳米颗粒的表面。

这些作者同时进行了预防和治疗研究。在预防研究中，他们首先将这些植物病毒纳米颗粒注射到健康小鼠的血液中，然后在这些小鼠身上注射三阴性乳腺癌或黑色素瘤细胞。与未接受治疗的小鼠相比，接受治疗的小鼠显示出向其肺部扩散的癌症急剧减少。在治疗研究中，他们给肺部有转移性肿瘤的小鼠注射了这些纳米颗粒。相比于未经治疗的小鼠，这些接受治疗的小鼠表现出较小的肺部肿瘤，并且存活时间更长。

这些作者指出，这些结果的非凡之处在于，它们对极具侵袭性的癌细胞系显示出疗效。Chung说，“因此，生存或肺部转移的任何变化都是相当引人注目的。事实上，我们所实现的预防水平是非常非常惊人的。”

Steinmetz设想，这样的治疗方法可能对切除癌性肿瘤后的患者特别有帮助。她说，“它不会是作为一种注射剂，给每个人预防肺部肿瘤。相反，它将被用于那些肿瘤以转移性疾病（通常转移到肺部）复发的高风险患者。这将保护他们的肺免受癌症转移。”

在这种新疗法能够达到临床阶段之前，这些作者需要做更详细的免疫毒性和药理学研究。未来的研究还将探索将这种新疗法与诸如化疗、免疫检查点药物或放疗之类的其他治疗方法相结合。（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

Young Hun Chung et al. S100A9‐Targeted Cowpea Mosaic Virus as a Prophylactic and Therapeutic Immunotherapy against Metastatic Breast Cancer and Melanoma. Advanced Science, 2021, doi:10.1002/advs.202101796.