又是平静的一天,居住在人体内的细胞各司其职,维持着这座复杂“城市”的运转。偶尔传来“血管创伤”的警报,作为救火队长的血小板通常也能快速抵达现场,处理险情。但如果发生的是“恐怖袭击”呢?例如,喜欢无限增殖的“恐怖分子”癌细胞会破坏正常的细胞组织,干扰日常工作。此时,擅长救急的血小板还能发挥应有的作用,恢复城市的秩序吗?
中科院近日的一项新成果为解答这个问题提供了新思路,或者能将血小板改造为“特警部队”,平息癌细胞发起的“恐怖袭击”。
癌症,始终是人类难以攻下的碉堡。为攻克这一难关,人们研发了多种肿瘤治疗方法和药物。除了传统的手术治疗、放射治疗和化学治疗之外,其他治疗方式如免疫治疗、热疗等也正逐步应用于临床。在众多的方法中,光热疗法由于治疗部位精确可控、杀伤效率高且副作用小等优点,受到越来越多的关注。
其原理主要是将光热材料递送至肿瘤部位,利用光敏剂将光能转化为热能的特性,把肿瘤细胞“热死”。通常来说,光热疗法使用的是穿透力较强的近红外光,正常组织不接受光照,因而不会受到影响。
为解决以上难题,研究人员将目光投向了血小板。血小板是骨髓和肺中的巨核细胞产生的无核细胞,一般寿命在5-10天左右,对人体具有重要作用。
当人体内的血小板过低时,会严重影响到凝血功能,可能会发生紫癜;倘若过高,则极易发生产生血栓。通常情况下,血小板就像巡警一样,在如道路一样的血管上游走,察看血管是否完整正常。无论面临的是血管破损、动脉粥样硬化斑块破裂,亦或是慢性炎症等各种“危及城市安全”的情况,得到警情的血小板们就会迅速集合出动,通过凝血形成血栓的方式,在受伤处进行抢修。
为解决这个问题,中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室马光辉研究员和魏炜研究员扬长避短,利用血小板能天然粘附受损血管,在激活状态下形成血栓和分泌纳米囊泡的特性,结合十余年疫苗佐剂和肿瘤免疫的研究经验,提出了将血小板仿生剂型用于肿瘤光热-免疫联合治疗的新策略,并与中国科学院大学田志远教授进行了合作研究。
研究的基本思路是,用高光热转换效率的聚合物纳米颗粒和免疫激动剂温和高效地导入,“武装”血小板。在荷瘤小鼠中,这支“特警部队”由于天然性质的驱使,选择性地粘附于有缺陷的肿瘤血管部位。在低功率近红外光照射下,光热切断了肿瘤的“粮草通道”,引起肿瘤局部急性血管损伤。粘附的血小板由此被激活,通过级联效应在肿瘤血管处形成血栓,大量“特警部队”便能在此处聚集,形成装满光热纳米颗粒和免疫激动剂的“弹药库”。
值得一提的是,用来武装血小板的“子弹”具有很好的灵活性,血小板也能从患者或者供体获得,因此,这种“特警部队”在肿瘤个体化精准治疗领域具有较好的临床应用前景。目前,研究人员已完成人源化血小板剂型的构建,并在重建人源化免疫系统的病人来源肿瘤异种移植模型上确认显著的疗效。但这种“特警部队”仍在演习阶段,处于动物水平的临床前研究,实际作战效果(临床疗效)仍有待进一步确认。
相信在不久的将来,在做好充分评估与科学论证的前提下,研究人员能将其应用于临床,让科研成果更好地造福人类。