纳米工程植物病毒可以保护和拯救您的肺部免受转移性癌症的侵害
加利福尼亚大学圣地亚哥分校的纳米工程师使用一种在黑眼豌豆植物中生长的病毒，开发了一种新的治疗方法，可以防止转移性癌症远离肺部。这种治疗不仅减缓了患有转移性乳腺癌或黑色素瘤小鼠肺部的肿瘤生长，而且还预防或大大减少了这些癌症向受到疾病挑战的健康小鼠肺部的扩散。
该研究于 2021 年 9 月 14 日发表在《高级科学》杂志上。
癌症扩散到肺部是各种癌症中最常见的转移形式之一。一旦到了那里，它就非常致命且难以治疗。
加州大学圣地亚哥雅各布斯工程学院的研究人员开发了一种实验性治疗方法来对抗这种传播。它涉及身体注射一种称为豇豆花叶病毒的植物病毒。这种病毒对动物和人类是无害的，但它仍被视为外来入侵者，从而引发免疫反应，使身体更有效地对抗癌症。
这个想法是利用植物病毒来帮助身体的免疫系统识别和破坏肺部的癌细胞。加州大学圣地亚哥分校纳米工程学教授兼该大学医学研究中心主任妮可·斯坦梅茨 (Nicole Steinmetz) 说，这种病毒本身在我们的体内并不具有传染性，但它具有所有这些危险信号，会警告免疫细胞进入攻击模式并寻找病原体。纳米免疫工程。
为了绘制这种对肺部肿瘤的免疫反应，Steinmetz 的实验室设计了由豇豆花叶病毒制成的纳米颗粒，以靶向肺部的一种蛋白质。这种称为 S100A9 的蛋白质由免疫细胞表达和分泌，有助于抵抗肺部感染。还有另一个原因促使 Steinmetz 的团队针对这种蛋白质：已观察到 S100A9 的过表达在肿瘤生长和扩散中发挥作用。
“为了让我们的免疫疗法在肺转移的情况下发挥作用，我们需要将我们的纳米颗粒靶向肺部，”Steinmetz 说。“因此，我们利用 S100A9 作为靶蛋白，制造了这些植物病毒纳米颗粒，以定位于肺部。在肺内，纳米颗粒会招募免疫细胞，这样肿瘤就不会发生。”
“由于这些纳米颗粒倾向于定位于肺部，它们可以改变那里的肿瘤微环境，使其更擅长对抗癌症——不仅是已形成的肿瘤，还包括未来的肿瘤，”生物工程博士 Eric Chung 说。Steinmetz 实验室的学生，他是该论文的共同第一作者之一。
为了制造纳米粒子，研究人员在实验室种植黑眼豌豆植物，用豇豆花叶病毒感染它们，并以球形纳米粒子的形式收获病毒。然后，他们将 S100A9 靶向分子附着在颗粒表面。
新发现：尼康显微镜黄色荧光激发块组合
研究人员进行了预防和治疗研究。在预防研究中，他们首先将植物病毒纳米颗粒注射到健康小鼠的血液中，然后在这些小鼠体内注射三阴性乳腺癌或黑色素瘤细胞。与未经治疗的小鼠相比，经治疗的小鼠显示出扩散到肺部的癌症显着减少。
在治疗研究中，研究人员将纳米颗粒施用于肺部有转移性肿瘤的小鼠。这些小鼠表现出较小的肺肿瘤，并且比未治疗的小鼠存活时间更长。
研究人员指出，这些结果的显着之处在于它们显示出对抗极具侵略性的癌细胞系的功效。“因此，生存或肺转移的任何变化都非常引人注目，”Chung 说。“事实上，我们得到了我们所做的预防水平，这真的非常非常了不起。”
Steinmetz 设想，这种治疗方法可能对切除癌性肿瘤后的患者特别有帮助。“这并不意味着给每个人注射以预防肺部肿瘤。相反，它将给予那些肿瘤复发风险很高的患者，这种转移性疾病通常出现在肺部。这将为他们的肺部提供防止癌症转移的保护，”她说。
在新疗法达到那个阶段之前，研究人员需要进行更详细的免疫毒性和药理学研究。未来的研究还将探索将其与其他治疗方法相结合，如化学疗法、检查点药物或放射疗法。