德克萨斯大学MD安德森癌症中心的研究人员开发了一种超声引导的癌症免疫治疗平台，可产生全身抗肿瘤免疫，并提高免疫检查点封锁的治疗效果。临床前研究的结果发表在今天的《自然纳米技术》杂志上。
作为首个此类平台，微泡辅助超声引导的癌症免疫治疗(MUSIC)方法使用纳米复合物与微泡结合，有效地将一种参与抗癌免疫的免疫递质环鸟苷单磷酸腺苷(cGAMP)递送到抗原递呈细胞(APCs)中。在apc内，微气泡释放cGAMP来激活GMP-AMP合成酶(cGAS)-干扰素基因刺激因子(STING)通路，刺激I型干扰素反应，这对启动肿瘤特异性T细胞至关重要。
在临床前研究中，MUSIC策略在乳腺癌模型中作为单一疗法使用时，肿瘤完全根除率为60%。当与抗pd -1抗体联合使用时，MUSIC显著改善了抗肿瘤反应，毒性作用最小，包括增强原发肿瘤控制和降低全身疾病进展。此外，联合治疗显示出更好的生存效益，与单独治疗相比，中位生存期增加了76%。
免疫疗法已经改变了癌症治疗，为难治性转移性癌症(如黑色素瘤、非小细胞肺癌和肾细胞癌)患者提供了临床益处。然而，并非所有患者都对免疫检查点封锁有反应。因此，开发一种更有效的免疫治疗策略来造福更多的局部和转移性癌症患者仍然是一个未满足的临床需求。
蒋教授说:“尽管大多数癌症免疫疗法都专注于增强人体免疫系统的适应性分支，但越来越多的人认识到，人体免疫系统的先天和适应性分支都需要参与进来，以产生最佳的抗肿瘤免疫。”“这一认识导致了针对先天免疫系统调节因子的新免疫疗法的发展，包括cGAS-STING通路。”
天然激动剂，如环二核苷酸，可激活cGAS-STING通路，但对细胞质进入不良、血清稳定性和全身毒性的担忧一直是临床转化的主要限制。为了克服这些挑战，Jiang和他的合作者开发了MUSIC作为第一个图像引导的癌症免疫治疗策略，该策略使用抗体靶向通过传递分子药物来激活apc中的STING。
由于微泡还可以作为超声造影剂，研究人员使用超声扫描仪对肿瘤进行成像，并精确识别微泡积聚的位置。在确认微泡与肿瘤结合后，研究人员激活超声波频率，使微泡振荡并破裂，在细胞膜上形成短暂的孔隙，允许核酸直接转移到细胞质中。这种技术被称为声波操作，以前曾用于肿瘤细胞，但MUSIC平台是第一个将纳米复合物与微泡结合，将cGAMP免疫递质直接递送到apc中。
Jiang说:“我们平台的美妙之处在于，超声机已经在许多门诊临床使用，微气泡是fda批准的超声成像造影剂。”“因此，我们期望有一个非常真实的机会将MUSIC转化为临床应用，使癌症患者受益。”
Jiang补充说，MUSIC平台的微泡技术背后的相同概念和设计原则可以很容易地转化为纳米级系统，在图像引导下靶向全身传递和激活先天性免疫传感器，用于癌症免疫治疗应用。
Jiang说:“我们的MUSIC平台令人兴奋，因为它为开发图像引导免疫治疗提供了一个新的框架，通过使用声学响应生物材料来实现高效、靶向和强大的免疫激活，从而产生强大的抗肿瘤作用，同时最大限度地减少全身毒性。”MUSIC平台的多功能性可能被应用于其他免疫刺激剂的靶向递送，如基于核苷酸的疫苗、mrna和其他针对多种人类疾病的基因疗法。”
