可注射水凝膠讓巨噬細胞「回神」,阻止腦部膠質母細胞瘤復發

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膠質母細胞瘤(glioblastoma)是常見且相當難纏的腦癌,患者手術後往往會再度復發,不過威斯康辛大學麥迪遜分校(University of Wisconsin-Madison, UWM)研究團隊開發出一種水凝膠,能夠在術後治療中大幅增強免疫力,團隊期望未來能改善膠質母細胞瘤患者的痊癒機率。

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使巨噬細胞靶向 CD133 蛋白

膠質母細胞瘤非常具有侵襲性,腫瘤細胞會浸潤周圍組織,然而因為疾病發生在腦部,考量到大腦組織的重要性,外科醫生不可能為了劃清腫瘤和正常組織間的界限而盡可能多切除,這也造成膠質母細胞瘤患者術後復發率極高,大大降低治療後的長期存活率。

追蹤並根除術後殘留的膠質瘤幹細胞(glioma stem cells, GSCs)對預防術後復發至關重要,但截至目前仍未找到有效策略。在《Science Translational Medicine》最新研究中,UWM 研究團隊開發了一種水凝膠,可以注射到腫瘤切除後的腦部空腔中,緩慢釋放藥物到周圍組織中促進抗癌免疫反應。

免疫細胞通常會幫助人體對抗入侵者,但在腫瘤環境中,它們可能轉變為抑制免疫系統並促進癌症生長的形式。隨著手術引發炎症巨噬細胞湧向戰場,原先是盟友的巨噬細胞可能反倒助長癌症復發。

為了讓巨噬細胞能「回神」對抗敵人,UWM 在水凝膠中裝載的奈米顆粒能夠重新編程巨噬細胞,使其靶向癌症幹細胞標記物之一的 CD133,研究人員同時還添加了一種抗體 CD47,讓巨噬細胞能夠無視癌細胞為了逃逸發送的信號,更好去追蹤辨別並殲滅癌細胞。小鼠模型的臨床前結果也表明,可注射水凝膠的治療成功地產生針對膠質母細胞瘤的特異性嵌合抗原受體(CAR)巨噬細胞。

用水凝膠運送藥物,改善膠質母細胞瘤術後復發機率

儘管在轉化為臨床之前還有許多努力得進行,研究作者、UWM 藥學院藥學部助理教授 Quanyin Hu 認為,隨著研究證明有望根除膠質瘤幹細胞,最終防止膠質母細胞瘤復發,團隊相信這是一種非常有前途的方法,能為膠質母細胞瘤患者帶來新的希望。「我們希望我們能盡快開展工作,將這項技術推向臨床。」

雖然研究最初專注於膠質母細胞瘤,但由於方法是利用術後區域的巨噬細胞,團隊認為這種方法將廣泛適用於具有高侵襲性特徵的實體瘤,像是乳腺癌。

團隊的下一步是在更大的動物模型上測試水凝膠的成效,同時就像過往研究一樣,持續在 4-6 個月間監測長期療效和毒性。如果最終證實對人體有效,水凝膠治療可以消除對術後化療或放療的需要,減少毒副作用的同時改善患者的預後。

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參考資料:

1.Science Translational Medicine, 2022,https://www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.abn1128
2.https://news.wisc.edu/new-injectable-gel-offers-promise-for-tough-to-treat-brain-tumors/

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