许多癌症治疗方法对身体的伤害是出了名的严重;它们在攻击肿瘤细胞的同时攻击健康细胞，导致大量的副作用。现在，芝加哥大学普利兹克分子工程学院(PME)的研究人员设计了一种方法，以防止一种有前景的抗癌药物造成如此严重的破坏。该团队设计了一种新的“蒙面”免疫治疗药物白介素-12，只有当它到达肿瘤时才会被激活。这项关于IL-12分子的研究发表在《自然生物医学工程》杂志上。
他与尤金·贝尔组织工程教授杰弗里·哈贝尔(Jeffrey Hubbell)一起开展了IL-12工程工作，后者与Melody Swartz教授共同领导了PME的免疫工程研究主题。
克服毒性
研究人员知道IL-12能有效激活淋巴细胞，即具有破坏肿瘤细胞潜能的免疫细胞。但是，在20世纪90年代，由于对患者产生严重的毒副作用，IL-12的早期临床试验停止了。同样的免疫激活引发了一系列杀死癌细胞的事件，也导致了全身严重的炎症。IL-12，至少是其天然形态，被搁置了。
但是Mansurov, Hubbell, Swartz和他的同事们有了一个重新激发IL-12的可能性的想法。如果药物可以在不激活免疫系统的情况下穿过人体呢?他们设计了一种“蒙面”分子，用一顶帽子覆盖了通常与免疫细胞结合的IL-12部分。这种帽只能被肿瘤相关蛋白酶去除，这是在肿瘤附近发现的一组分子剪刀，可以帮助它们降解周围的健康组织。当蛋白酶切掉盖子时，IL-12变得活跃，能够刺激针对肿瘤的免疫反应。
Mansurov解释说:“被掩盖的IL-12在身体的任何地方都是不活跃的，除了在肿瘤部位，这些蛋白酶可以在肿瘤部位撕裂面具。”
摘掉面具
研究人员进行了一系列实验，表明被掩盖的分子不会引起归因于未修饰的IL-12的炎症。事实上，当他们测试工程IL-12在结肠癌中的作用时，他们发现这种药物可以完全消除癌细胞。在实验室研究的乳腺癌模型中，被掩盖的IL-12甚至比抗pd1抗体更有效，抗pd1抗体是一种常用的人类免疫疗法。
为了进一步探索这种新药在治疗人类方面的潜在用途，Mansurov和他的同事们转向了从患者身上收集和捐赠的黑色素瘤和乳腺癌活检组织。研究小组希望确保人类癌症中含有足够高水平的肿瘤相关蛋白酶，以揭示IL-12。事实上，当经过改造的IL-12暴露在活检样本中时，它的分子面具脱落了，释放出它全部的免疫能力。
Mansurov说:“几十年来，该领域一直希望IL-12有一天能成为对抗癌症的可行疗法，我们现在已经证明这是可能的。”“我们希望将这种分子转化为临床应用，目前正在与一些潜在的合作伙伴进行谈判，以实现这一目标。”
虽然还需要一段时间才能将这种新进展带给患者，但新的治疗方法显然已经指日可待。
“我们普利兹克分子工程学院的目标是为人类面临的一些最大挑战提供解决方案。免疫工程采用跨学科的研究方法，这使我们能够开发新的方法来对抗疾病，”Hubbell说。“对于那些与癌症作斗争的人来说，这是一个非常有希望的进展。”
