癌症治疗长期以来面临一个艰难的权衡：足以消除肿瘤的疗法往往伴随着严重的副作用。一种有前景的解决方案涉及细胞因子——一种能够刺激免疫系统攻击癌细胞的天然蛋白质。
然而，传统的细胞因子疗法存在重大局限性。莱斯大学（Rice University）和贝勒医学院（Baylor College of Medicine）的科学家们正在通过开发微型植入物克服这些障碍，这些植入物可以在肿瘤部位直接生产细胞因子。
理解细胞因子及其挑战
细胞因子在免疫系统中充当信使，触发对感染或癌症的反应。特别是，白介素-2（IL-2）能够增强称为T细胞的免疫细胞活性，这对摧毁癌细胞至关重要。
自1992年以来，IL-2已获得FDA批准，用于治疗黑色素瘤和肾癌，商品名为Aldesleukin。然而，传统方法需要通过静脉注射高剂量的IL-2，这会导致危险的副作用，例如血管渗漏综合征。这种病症会引起液体积聚，损害心脏和肾脏等重要器官。
此外，IL-2在血液中迅速消失，这意味着需要高剂量才能有效对抗肿瘤。重复高剂量使用往往会引发免疫系统产生针对治疗本身的抗体，进一步降低其有效性。
一种新方法：细胞因子“工厂”
为了克服这些缺点，研究人员开发了“细胞因子工厂”——装载数千个经过工程改造的细胞的微型珠子，这些细胞可以自然地生成IL-2。每个直径仅1.5毫米的珠子都能持续将IL-2直接输送到肿瘤部位，从而显著减少全身性副作用。
在《临床癌症研究》（Clinical Cancer Research）等期刊上发表的研究中，研究人员将这些产生细胞因子的珠子植入患有卵巢癌、结直肠癌和间皮瘤的小鼠肿瘤旁。令人惊讶的是，卵巢癌和结直肠癌肿瘤在几天内消失了。在患有侵袭性间皮瘤的小鼠中——这是一种常由石棉暴露引起的肺膜癌症——仅使用植入物就使超过一半的肿瘤消失。
更令人印象深刻的是，当细胞因子工厂与针对PD-1等蛋白的检查点抑制剂药物结合时，所有接受治疗的间皮瘤肿瘤都完全消失了。
贝勒医学院胸外科主任布莱恩·伯特博士（Dr. Bryan Burt）强调了这一成果的重要性：“在小鼠中治疗间皮瘤肿瘤非常困难，就像在人类中一样。我们的数据显示局部输送能够产生非常有效的治疗反应。我从未见过如此彻底清除小鼠间皮瘤肿瘤的效果。”
局部输送的重要性
将IL-2直接注入如胸膜腔等肿瘤区域具有显著优势。在这种局部治疗中，IL-2浓度比血液中高出约100倍。这种方法在不引起广泛毒性的情况下维持了治疗效果。
在一项针对卵巢癌患者的临床试验中，患者接受直接注入腹膜腔的IL-2治疗后，副作用显著减少，与传统治疗方法相比更为安全。
莱斯大学研究生阿曼达·纳什（Amanda Nash）参与了细胞因子工厂的开发工作，她强调了该平台的潜力：“从一开始，我们的目标就是开发一个可用于多种免疫疾病或癌症的平台疗法。”
临床试验和未来方向
受这些结果鼓舞，研究人员正迅速推进人体试验。一家名为Avenge Bio的衍生公司已获得FDA批准，计划在今年晚些时候启动针对卵巢癌患者的试验。此外，研究人员还在准备针对间皮瘤和其他在胸腔内扩散的肺癌的试验。
莱斯大学生物工程师奥米德·韦塞赫博士（Dr. Omid Veiseh）领导了这项研究，他描述了即将进行的临床计划：“在未来几个月内，他们预计开始用这些IL-2细胞因子工厂治疗患者。”与FDA的会议已经为这些有前景的试验奠定了基础。
除了癌症之外，韦塞赫和他的同事们还获得了美国心脏协会（American Heart Association）的资助，以探索细胞因子植入物在心肌梗死后恢复中的应用。这一扩展到心脏病领域的研究突显了该技术的广泛治疗可能性。
安全性和有效性得到确认
临床前研究证实，这些细胞因子工厂既安全又有效。在非人灵长类动物的测试中，植入物引发了强烈的免疫反应而没有毒性效应。药代动力学建模——用于预测该疗法在人体中的表现——也表明治疗应能成功转化为临床使用。
对剂量和持续时间的精确控制解决了长期存在的细胞因子疗法挑战，有望减少并发症并改善患者预后。
多功能治疗平台
这些细胞因子工厂代表了癌症免疫疗法的重大突破。通过以可控速率将细胞因子直接递送到肿瘤部位，它们有效地利用了人体免疫系统，同时最大限度地减少了有害副作用。这种方法可能彻底改变多种癌症类型的治疗，提高患者的生活质量和生存率。
随着临床试验的开始，研究人员充满希望，认为这种创新疗法很快就能惠及许多患者。该平台的多功能性还可能为各种免疫相关疾病带来新的治疗方法，进一步证明了其巨大的潜力。
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