新開發的聚合物防護罩可使免疫治療藥物僅在腫瘤組織中才被激活

　　免疫治療藥物是抗擊癌癥的有希望的新武器，但它們非常強大，可能對人體的其他部分產生毒副作用。免疫治療藥物的基本理念很簡單。醫生將特殊類型的藥物，特別是在實驗室中制備或修改的抗體和細胞因子等蛋白質注入患者體內，激活患者體內諸如T細胞和NK細胞免疫細胞之類的免疫細胞，從而協助這些細胞對抗腫瘤。簡而言之，免疫治療藥物的作用就像一種強效的雞尾酒，可以增強患者自身的免疫系統。

　　瑞士洛桑聯邦理工大學（EPFL）工程學院免疫工程生物材料實驗室負責人Li Tang說，“在醫生開出處方后，免疫治療藥物被靜脈注射到患者體內。一旦進入體內，這些藥物就會擴散到各處---而不僅僅是腫瘤或任何轉移灶所在的地方。問題是，這些藥物中的蛋白質非常強大，以至于它們會損害健康組織。”

　　已有的許多免疫治療方法在臨床前研究中被證明對癌癥非常有效。但它們往往不能用來救人，因為它們對身體其他部位的毒副作用太大。Tang說，“今天這些用于患者的治療方法已經被削弱了，因此它們的效力較低。這使它們更安全，但在破壞腫瘤方面也不那么有效。我們的目標是保持免疫療法的所有效力，因為它將是癌癥患者的一個重要治療選擇。”

　　因此，Tang和他的團隊在一項新的研究中開發出一種使得免疫治療蛋白只有在進入腫瘤組織時才被激活的方法。該團隊是通過一種通用化學方法開發這種技術的先驅之一。相關研究結果發表在2021年9月10日的Science Advances期刊上，論文標題為“Switchable immune modulator for tumor-specific activation of anticancer immunity”。

　　Tang說，“我們能夠實現這一目標，要感謝我們的跨學科方法。我們的方法借鑒了化學工程和免疫工程的技術。”

　　一種特殊的環境

　　論文**作者、Tang實驗室博士后研究員Yu Zhao首先利用了腫瘤周圍的化學特性。他說，“腫瘤微環境與身體的其他部分不同。它的pH值更低，這意味著它的酸性更強，而且它有很高的還原電位。”Zhao利用這些已經為科學家所知的事實，為免疫治療蛋白藥物開發了一種聚合物防護罩（polymer shield），讓它們無害地通過身體，直到到達腫瘤。

　　Zhao說，“為了構建這種防護罩，我首先開發了像小鉤子一樣附著在蛋白質分子表面的刺激性反應化學鍵。然后我將作為長鏈分子的聚合物‘鉤’到位于蛋白質分子表面的這些化學鍵上。一旦附著在蛋白質表面，這些聚合物就會像防護罩一樣包裹它們。”

　　該防護罩在當暴露于腫瘤組織中獨特的化學環境時可被分解。Tang解釋說，“腫瘤微環境中的化學反應打破了位于蛋白質表面上的這些化學鍵，從而去除這種聚合物防護罩。隨后，這些免疫治療蛋白藥物可以自由地在腫瘤組織中選擇性地激活患者的抗癌淋巴細胞。”

　　Zhao花了幾年的研究和無數次的實驗，才找到了用于這種新方法的正確化學物組合。在該方法有可能被用于臨床治療癌癥之前，可能還需要數年時間，以及相當數量的資助資金。