在癌症治疗的战场上,实体瘤一直是难以攻克的 “堡垒”。其异质性和有限的血液供应,使得抗癌药物难以有效送达肿瘤组织,全身给药往往只能作用于肿瘤的一小部分,缺氧区域的肿瘤细胞更是难以被触及,这些细胞还容易变得更具侵袭性和转移性。同时,药物的稳定性、生物利用度和溶解性等问题也困扰着科研人员。细胞疗法如 CAR - T 和 CAR - NK 细胞在治疗血液恶性肿瘤方面虽有成效,但面对实体瘤时,却遭遇靶向性差、疗效有限和副作用严重等困境。因此,寻找一种更有效的实体瘤治疗方法迫在眉睫。
在此背景下,来自 Cellis AG、华沙生命科学大学等机构的研究人员开展了一项关于利用巨噬细胞 - 药物偶联物(Macrophage - Drug Conjugate,MDC)治疗实体瘤的研究。他们发现,MDC 能够通过一种名为 “TRAnsfer of Iron - binding protein”(TRAIN)的机制,将抗癌药物精准地递送至肿瘤细胞,显著抑制肿瘤生长,延长小鼠生存期。该研究成果发表在《Nature Communications》上,为实体瘤的治疗开辟了新的道路。
研究人员运用了多种关键技术方法。在细胞实验方面,通过多种细胞系(如人白血病单核细胞系 THP - 1、人乳腺癌细胞系 MDA - MB - 231 等)研究巨噬细胞对铁蛋白的摄取及药物传递机制;利用基因编辑技术(如 siRNA 转染)敲低相关基因,探究其在铁蛋白摄取和药物传递中的作用。在动物实验方面,构建了多种小鼠肿瘤模型(如乳腺癌肺转移、膀胱癌、头颈部癌等)和人肿瘤原位异种移植模型(如胰腺癌、卵巢癌),评估 MDC 的治疗效果和安全性 。
下面来看看具体的研究结果:
- 巨噬细胞高效内化人 H - 铁蛋白(HFt):研究发现,不同白细胞中,巨噬细胞对 HFt 的摄取效率最高,主要通过能量依赖的内吞途径。这一过程具有时间和浓度依赖性,且涉及受体介导的内吞作用,其中网格蛋白依赖的内吞途径起主要作用,巨胞饮作用也有一定贡献。此外,研究还鉴定出 A 类清道夫受体 MSR1 是介导 HFt 摄取的关键受体,MSR1 在巨噬细胞中高表达,其与 HFt 的结合和内化对 HFt 的摄取至关重要 。
- 巨噬细胞向癌细胞转移铁蛋白:巨噬细胞可通过 TRAIN 机制将 HFt 转移至癌细胞,这种转移具有选择性,且依赖直接的细胞间接触,通过类似免疫突触的结构以囊泡形式进行。研究表明,该过程受巨噬细胞与癌细胞比例影响,且为单向转移,减少了对非恶性细胞的脱靶效应 。
- 铁蛋白药物复合及 MDC 的开发:基于 TRAIN 机制,研究人员开发了 MDC。他们利用铁蛋白独特的结构,成功将多种抗癌药物(如阿霉素、激酶抑制剂 250、微管蛋白聚合抑制剂 735 等)与铁蛋白复合,制备出稳定的 HFt - 药物复合物。实验证明,MDC 在体外和体内均显示出显著的抗癌效果,且对巨噬细胞的活力和极化状态无明显影响 。
- MDC 在多种小鼠和人肿瘤模型中的体内疗效和安全性:在多种小鼠和人肿瘤模型中,MDC 展现出良好的治疗效果。例如,在胰腺癌模型中,MDC - 250 单药或与吉西他滨联合使用,显著延长了小鼠的总生存期,抑制了肿瘤生长;在卵巢癌模型中,MDC - 735 不仅减少了肿瘤负担,还预防了肿瘤转移。此外,MDC 治疗安全性良好,未观察到明显的不良反应和移植物抗宿主病(GvHD) 。
研究结论和讨论部分指出,MDC 平台是一种极具潜力的实体瘤治疗方法。它利用巨噬细胞的天然特性,通过 TRAIN 机制实现了抗癌药物的精准递送,有效克服了传统治疗方法的诸多弊端。该平台具有广泛的适用性和可扩展性,能够与多种抗癌药物结合,在不同肿瘤模型中均显示出显著疗效。同时,MDC 可提前制备并冷冻保存,作为 “现成” 产品使用,为临床应用提供了便利。基于这些令人鼓舞的临床前结果,研究人员计划在 2025 年启动 I 期临床试验,进一步评估