Science子刊：重大进展！注射一种水凝胶有望治疗胶质母细胞瘤

就像最顽强的野草一样，胶质母细胞瘤几乎总是卷土重来---通常是在患者最初的脑瘤被手术切除后几个月内。这就是为什么这种癌症的存活率在一年内只有25%，在五年内骤降至5%。治疗这种疾病的挑战之一是，外科医生不能总是切除可能残留在大脑中的每一个肿瘤或胶质瘤干细胞。

美国威斯康星大学麦迪逊分校药学院药物科学部助理教授Quanyin Hu解释说，“胶质母细胞瘤的一个特点是，肿瘤细胞非常具有侵略性，它们会渗透到周围的组织中。所以外科医生不能清楚地感觉到肿瘤和正常组织之间的界限，而且你不能尽可能多地切除，因为大脑中的所有组织都非常重要---你当然不想切除太多。因此，这种肿瘤会再次复发，而这大大降低了治疗后的存活率。”

但是Hu实验室已开发出一种强大的免疫增强性术后治疗方法，可能改变胶质母细胞瘤患者的胜算。在一项新的研究中，Hu和他的合作者发表了他们关于该疗法在人类胶质母细胞瘤小鼠模型中的应用。相关研究结果发表在2022年8月3日的Science Translational Medicine期刊上，论文标题为“Intracavity generation of glioma stem cell–specific CAR macrophages primes locoregional immunity for postoperative glioblastoma therapy”。

Hu说，“它为防止胶质母细胞瘤复发提供了希望。我们证实它实际上可以根除这些胶质瘤干细胞，最终可以防止胶质母细胞瘤复发。我们可以显著提高生存率。”

Hu实验室开发了一种水凝胶，它可以被注射到切除肿瘤后留下的脑腔中。Hu指出，这种水凝胶给送方法效果很好，因为它完全填满了脑腔，缓慢地将它携带的纳米颗粒释放到周围组织中，并促进杀癌免疫反应。

这种水凝胶含有携带着编码嵌合抗原受体（CAR）的基因的纳米颗粒，这些纳米颗粒旨在进入某些类型的免疫细胞---称为巨噬细胞---并使它们表达可以靶向胶质瘤干细胞的CAR，由此产生的巨噬细胞称为CAR巨噬细胞（CAR macrophage, CAR-M）。这些免疫细胞通常会清理体内的传染性入侵者，但在肿瘤环境中，它们可能会转变为抑制免疫系统和促进癌症生长的形式。由于手术造成的炎症，这些叛变的巨噬细胞会涌向手术部位，可能会助长癌症复发。Hu说，“我们想利用这些巨噬细胞，把它们从敌人变成盟友。”

为了做到这一点，这些纳米颗粒进入这些巨噬细胞并使它们表达的CAR靶向一种叫做CD133的糖蛋白，这是胶质瘤干细胞的一种标志物。Hu及其研究团队还添加了一种CD47抗体，它能阻止“不要吃我”的信号，从而促进CAR-M细胞识别癌细胞。针对小鼠模型的临床前结果显示这种水凝胶治疗成功地产生了胶质瘤干细胞特异性的CAR-M细胞 ---本质上就是在现场对巨噬细胞进行重编程，使之靶向并杀死任何残留的胶质瘤干细胞。

如果对人体有效，这种水凝胶治疗可以消除手术后化疗或放疗的需要，减少毒副作用，同时也改善患者的预后。Hu的下一步是在更大的动物模型中测试这种水凝胶，同时监测它的长期疗效和毒副作用。

Hu说，“在有可能转化为临床之前，我们还有很多研究工作要做，但我们感到有信心，这是一种非常有希望的方法，可以为胶质母细胞瘤患者带来新的希望，使他们能够在手术后康复。我们希望我们的研究工作能够推动这项技术进入临床。”

他指出，虽然Hu的团队最初专注于胶质母细胞瘤，但这种治疗方法也可能应用于其他侵袭性实体瘤，包括乳腺癌。他说，“我们的方法是利用手术后区域的巨噬细胞，并对这些巨噬细胞进行局部改造。在这种情况下，我们可以自信地说，它将适用于大多数具有高度侵袭性的实体瘤。”（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

Chen Chen et al. Intracavity generation of glioma stem cell–specific CAR macrophages primes locoregional immunity for postoperative glioblastoma therapy. Science Translational Medicine, 2022, doi:10.1126/scitranslmed.abn1128.