纳米粒子可以激活免疫细胞,杀死肿瘤

　　“我们很吃惊地发现，纳米粒子激活了巨噬细胞，这些免疫细胞开始攻击小鼠体内的癌细胞”，斯坦福大学医学院放射学副教授 Heike Daldrup-Link在接受采访时说。

　　这个让人吃惊的现象是在小鼠实验中发现的，当时研究人员想测试一种铁补充剂中的纳米粒子能否作为“特洛伊木马”，把用于化疗的药物偷偷地带入小鼠的肿瘤中。他们却意外发现，铁补充剂中的纳米粒子能够促使巨噬细胞（TAM，与肿瘤相关）杀死肿瘤细胞。这种铁补充剂名为ferumoxytol，已经得到美国食品及药品管理局（FDA）的批准，能够在市面上买到，原本是用于治疗缺铁性贫血的。兴奋之余，他们很快把这项发现发表在了国际顶级的学术期刊《自然纳米技术》（Nature Nanotechnology）上。

　　图片6.png

　　【图注】小鼠实验发现，ferumoxytol 能够促使被称为肿瘤相关巨噬细胞（TAM）的免疫细胞杀死肿瘤细胞。制图：Amy ThomasHeikeDaldrup-Link 副教授说，“我们认为这种方法在人体中应该也是可行。”或许，未来还能发展成治疗癌症的辅助疗法。

　　当时，Daldrup-Link副教授用3组小鼠做了一项实验。在实验组中，纳米粒子上装载着化疗药物；其中一个对照组的纳米粒子中没有装载化疗药物；另一个对照组既没有使用纳米粒子也没有使用化疗药物。研究人员观察到，和另一个对照组相比，携带纳米粒子的对照组中，动物的肿瘤生长被抑制了。

　　为了弄清为什么会出现这种现象，现象研究人员做了一系列后续试验。他们在培养皿中对细胞做了深入的研究，发现这些纳米粒子的抗癌活动需要TAM的参与。在没有TAM的细胞培养物中，铁纳米粒子对癌细胞根本不起作用。

　　在这项研究之前，人们已经知道，在健康的人群中，TAM能够检测并且吞噬单独的肿瘤细胞。但是，大型的肿瘤能够劫持TAM，使它停止攻击癌细胞，甚至转而分泌促进癌细胞生长的因子。

　　这项研究显示，铁纳米粒子能够改变巨噬细胞被劫持的状态，转而恢复原来的功能，攻击癌细胞。对巨噬细胞的代谢产物的研究和对基因表达的跟踪研究，都进一步证明了这一点。

　　另外，在标准乳腺癌小鼠模型中，研究人员发现按照体重调整剂量后，这种原本用来治疗贫血的药物也能够抑制肿瘤生长。之前的研究已经发现，这种纳米粒子能在6周内被身体代谢掉。而这项新的研究发现，单剂量的纳米粒子的抗癌作用大概在3周后就会消退。

　　研究人员还测试了纳米粒子是否能够阻止癌细胞扩散。在小细胞肺癌的小鼠模型中，纳米粒子减少了肝部肿瘤的形成。在人类和小鼠身上，肝脏是癌症转移最常见的部位。在肝转移的一个单独模型中，用纳米粒子进行预处理后再引入癌细胞，能够极大地减少肝部癌细胞的体积。

　　Daldrup-Link副教授表示，这项研究显示出纳米粒子在人类试验中的潜在应用前景。比如，外科医生摘除潜在的转移性肿瘤后，病人通常需要接受化疗，但他们必须经过术后恢复，才能忍受传统化疗的严重副作用。铁纳米粒子并没有化疗的毒性副作用，能够更好地在术后康复阶段给病人使用这种药物。

　　Daldrup-Link副教授还表示，“我们认为，在病人术后虚弱不堪的康复期间，这种纳米粒子填补了空白，可以帮助病人在接受化疗前抑制癌细胞扩散。”

　　或许，这种纳米粒子还能帮助无法完全移除体内肿瘤的癌症病人的康复。“我们认为，如果手术没有完全清除肿瘤细胞——癌症外科医生称其为边缘阳性（positive margin），注射铁纳米粒子或许有用。在它们的帮助下，小型的肿瘤粒子能够被免疫系统快速清除，” Daldrup-Link副教授说。而且这种纳米粒子已经获得了FDA的批准，人类临床试验的进展也会更快完成。

　　“在许多研究中，研究者只考虑将纳米粒子作为药物运输工具使用，”Daldrup-Link副教授说，“但是这些纳米粒子还有隐藏的内在药效，不对它们进行单独研究，真的很难发现。”