约翰霍普金斯大学革命性的新型凝胶治愈了 100% 患有侵袭性脑癌的小鼠

约翰霍普金斯大学的研究人员开发出一种新型水凝胶，可成功治疗 100% 患有侵袭性脑癌（尤其是胶质母细胞瘤）的小鼠。 水凝胶结合了抗癌药物和抗体，并在手术切除肿瘤后应用于大脑。 这种治疗可以到达手术无法到达的区域，而目前的药物难以到达，杀死残留的癌细胞并抑制肿瘤生长。 这种凝胶似乎还能激活免疫反应，帮助身体在无需额外药物治疗的情况下对抗胶质母细胞瘤。 虽然这种方法仍然需要手术，但水凝胶显示出可喜的结果，并为胶质母细胞瘤患者提供了新的希望。

来自约翰霍普金斯大学的新型水凝胶的研究人员通过将抗癌药物与抗体结合以靶向挥之不去的癌细胞并引发针对胶质母细胞瘤的免疫反应，从而治疗了 100% 患有侵袭性脑癌的小鼠。

由一种新型凝胶递送的药物治愈了 100% 患有侵袭性脑癌的小鼠，这一惊人的结果为被诊断患有胶质母细胞瘤的患者带来了新的希望，胶质母细胞瘤是人类最致命和最常见的脑肿瘤之一。

“尽管最近技术取得了进步，但仍迫切需要新的治疗策略，”领导这项研究的约翰霍普金斯大学化学和生物分子工程师 Honggang Cui 说。 “我们相信这种水凝胶将成为未来，并将补充现有的脑癌治疗方法。”

崔的团队将一种抗癌药物和一种抗体结合在一种溶液中，这种溶液会自组装成凝胶，以填充脑肿瘤手术切除后留下的微小凹槽。 凝胶可以到达手术无法到达的区域，而目前的药物很难到达以杀死残留的癌细胞并抑制肿瘤生长。 结果今天公布 美国国家科学院院刊。

这种凝胶似乎还能触发小鼠身体在对抗胶质母细胞瘤时难以自行激活的免疫反应。 当研究人员用新的胶质母细胞瘤肿瘤再次攻击幸存的小鼠时，它们的免疫系统仅靠免疫系统就可以战胜癌症，而无需额外的药物治疗。 研究人员说，这种凝胶不仅可以抗癌，而且有助于重新连接免疫系统，阻止免疫记忆的恢复。

然而，研究人员表示，这种方法需要手术。 将凝胶直接应用于大脑而无需手术切除肿瘤可获得 50% 的存活率。

“手术可能会减轻一些压力，让凝胶有更多时间激活免疫系统来对抗癌细胞，”崔说。

一段视频展示了液体材料在注入盐水溶液时如何自组装成凝胶。 图片来源：约翰霍普金斯大学

凝胶溶液由紫杉醇制成的纳米线制成，紫杉醇是 FDA 批准的用于治疗乳腺癌、肺癌和其他癌症的药物。 这些链提供了一种传递称为 aCD47 的抗体的方法。 通过均匀覆盖肿瘤腔，凝胶在数周内稳定释放药物，其活性成分保持在注射部位附近。

有了这种特异性抗体，该团队正试图克服胶质母细胞瘤研究中最困难的障碍之一。 它以巨噬细胞为目标，巨噬细胞是一种有时支持免疫力但有时保护癌细胞、允许侵袭性肿瘤生长的细胞。

胶质母细胞瘤的首选治疗方法之一是由约翰霍普金斯大学和麻省理工学院的一组研究人员在 1990 年代开发的芯片，商业名称为 Glidel。 它是一种经 FDA 批准的可生物降解聚合物，可在手术切除肿瘤后将药物输送至大脑。

约翰霍普金斯医学院神经外科副教授、医学博士 Betty Tyler 表示，Gliadel 在实验室试验中显示出很高的存活率，但新凝胶取得的结果是约翰霍普金斯大学团队所见过的最令人印象深刻的结果之一。 谁在 Glydell 的发展中发挥了关键作用。

“我们通常不会在这种疾病的小鼠模型中看到 100% 的存活率，”泰勒说。 “认为这种新的水凝胶制剂有可能改变胶质母细胞瘤患者的生存曲线是非常令人兴奋的。”

这种新的凝胶为未来治疗胶质母细胞瘤提供了希望，因为它结合了抗癌药物和抗体，研究人员表示，由于成分的分子构成，很难同时使用这两种疗法。

“这种水凝胶结合了颅内化疗和免疫疗法，”泰勒说。 “凝胶是在乳房肿瘤切除术时植入的，因此效果很好。”

约翰霍普金斯大学的合著者 Henry Bremm 参与了 Gliadel 以及目前正在进行临床试验的其他脑肿瘤疗法的开发，他强调了将实验室凝胶的结果转化为具有显着临床效果的治疗方法的挑战。

“我们现在的挑战是将令人兴奋的实验室现象转化为临床试验，”约翰霍普金斯医院首席神经外科医生 Prim 医学博士说。

参考文献：“紫杉醇介导的肿瘤相关巨噬细胞自体刺激用于胶质母细胞瘤术后治疗”，作者 Feihu Wang、Qian Huang、Hao Su、Mingjiao Sun、Xiu Wang、Zeqi Chen、Mingzhen Zheng、Rami W. Shaqron、Maya K. . Monroe、Daiqing Chen、Zongyuan Wang、Noah Gorelick、Riccardo Serra、Han Wang、Yun Guan、Jung Soo Suk、Betty Tyler、Henry Brem、Justin Hanes、Honggang Cui 2023 年 4 月 25 日 美国国家科学院院刊.
DOI: 10.1073/pnas.2204621120

其他约翰·霍普金斯大学的作者是 Feihu Wang、Qian Huang、Hao Su、Mingjiao Sun、Xiu Wang、Zeke Chen、Mingzhen Zeng、Rami W. Chakroun、Maya Ke Monroe、Daiqing Chen、Zhongyuan Wang、Noah Gorelik、Ricardo Serra、Han Wang 和允冠和郑秀硕还有贾斯汀汉斯。