通过与多个实验室合作,这些科学家团队制造了一种包含抑制剂的纳米粒子,结果比预期的还要好。在小鼠模型中,纳米颗粒不仅将抑制剂送达肿瘤,药物成功地激活了免疫系统以消除癌症,而且这一过程触发了免疫记忆,因此重新引入的肿瘤也被消除了。这是一个很有希望的迹象,这种潜在的新方法不仅可以治疗脑瘤,而且可以防止或推迟复发。
过去没有人能够让这种分子进入大脑。这确实是一个巨大的里程碑。过去30年里,胶质瘤患者的结果一直没有得到改善。尽管许多癌症类型的生存率有所提高,但胶质瘤仍然凶险,只有5%的患者在诊断后能活到五年。
胶质瘤通常对传统疗法有抵抗力,而且肿瘤内的环境会抑制免疫系统,使基于免疫的新疗法无效。再加上通过血脑屏障的挑战,向这些肿瘤提供有效治疗变得更加困难。Castro-Lowenstein实验室发现,小分子抑制剂AMD3100可以阻断CXCR12,CXCR12是胶质瘤细胞释放的一种细胞因子,它在免疫系统周围建立了一个防护罩,阻止它对入侵的肿瘤开火。研究人员在胶质瘤的小鼠模型中显示,AMD3100可防止CXCR12与免疫抑制性骨髓细胞结合。通过解除这些细胞的武装,免疫系统保持完整,可以攻击肿瘤细胞。
但AMD3100在进入肿瘤时遇到了困难。该药物不能很好地通过血液,也不能通过血脑屏障,这是药物进入大脑的一个关键问题。卡斯特罗-洛温斯坦实验室与马萨诸塞州大学工程学院Wolfgang Pauli Collegiate化学工程教授Joerg Lahann博士合作,创造了基于蛋白质的纳米粒子来封装抑制剂,希望能帮助它通过血液循环。
研究人员向患有胶质瘤的小鼠注射了加载AMD3100的纳米颗粒。该纳米粒子表面含有一种肽,可与主要在脑瘤细胞上发现的蛋白质结合。当纳米颗粒通过血液流向肿瘤时,它们释放出AMD3100,从而恢复了血管的完整性。然后,纳米粒子可以到达它们的目标,在那里释放药物,从而阻止免疫抑制性骨髓细胞进入肿瘤块。这使得免疫细胞能够杀死肿瘤并推迟其发展。