新的可注射凝胶为难以治疗的脑瘤提供了希望

就像最顽强的杂草一样，胶质母细胞瘤几乎总是会复发——通常在患者最初的脑肿瘤被手术切除后的几个月内。这就是为什么这种癌症的存活率在一年内仅为 25%，到五年后骤降至 5%。

治疗这种疾病的挑战之一是外科医生不能总是去除可能残留在大脑中的每一点肿瘤或神经胶质瘤干细胞。

“胶质母细胞瘤的一个特点是肿瘤细胞具有很强的侵袭性，它们会浸润到周围的组织中。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，你不能尽可能多地切除，因为所有的大脑中的组织非常重要——你当然不想去除太多，”威斯康星大学麦迪逊药学院药物科学部助理教授胡全银解释道。“所以肿瘤会再次复发，这会大大降低治疗后的存活率。”

但是胡的细胞启发个性化治疗(CIPT)实验室已经开发出一种强大的增强免疫力的术后治疗方法，可以改变胶质母细胞瘤患者的几率。Hu 和他的合作者本月在《科学转化医学》杂志上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的研究。

“它为预防胶质母细胞瘤复发提供了希望，”胡说。“我们证明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。我们可以显着提高生存率。”

胡的实验室开发了一种水凝胶，可以注射到切除肿瘤留下的脑腔中。胡指出，水凝胶递送方法效果很好，因为它完全填充脑腔，将药物缓慢释放到周围组织中，并促进抗癌免疫反应。

水凝胶中装有纳米颗粒，旨在进入并重新编程某些类型的免疫细胞，称为巨噬细胞。这些免疫细胞通常会清除体内的传染性入侵者，但在肿瘤环境中，它们可以转变为抑制免疫系统并促进癌症生长的形式。由于手术引起的炎症，这些流氓巨噬细胞涌向手术部位，可能助长癌症复发。

“我们想利用这些巨噬细胞，把它们从敌人变成盟友，”胡说。

为此，纳米粒子可以改造巨噬细胞以靶向一种称为 CD133 的糖蛋白，一种癌症干细胞的标记物。胡的团队还添加了一种抗体 CD47，它可以阻断“不要吃我”的信号，以促进巨噬细胞识别癌细胞。小鼠模型的临床前结果表明，水凝胶治疗成功地产生了胶质瘤干细胞特异性嵌合抗原受体(CAR) 巨噬细胞——本质上是在现场改造免疫细胞以靶向并杀死任何挥之不去的胶质瘤干细胞。

如果对人类有效，水凝胶治疗可以消除对术后化疗或放疗的需要，减少毒副作用，同时改善患者的预后。

胡的下一步是在更大的动物模型中测试水凝胶，并在他之前研究的四到六个月之后监测长期疗效和毒性。

“在将其转化为临床之前，我们还有很多工作要做，但我们相信这是一种非常有前途的方法，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恢复，”胡说。“我们希望我们能够开展工作，将这项技术推向临床。”

他指出，虽然胡的团队最初专注于胶质母细胞瘤，但这种治疗方法也可以应用于其他侵袭性实体瘤，包括乳腺癌。“我们的方法是利用术后区域的巨噬细胞，并在本地设计这些巨噬细胞，”他说。“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侵袭性特征的实体瘤。”

今年早些时候，胡与威斯康星大学医学院和公共卫生学院的药学院教授 Seungpyo Hong 及其同事合作，发表了一种不同的抗癌凝胶的结果。

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