癌癥療法的案例
林文斌 JACS : 納米金屬有機框架-可服缺氧的光動力治療癌癥免疫療法
【引言】
最近，癌癥免疫療法成為一種高效的癌癥治療方法。免疫檢點封鎖（ICB）利用抗體阻斷負性免疫調節通路，已經在幾個晚期癌癥中獲得了臨床成功。然而，由于宿主免疫系統的激活不足，導致ICB對許多癌癥的系統性抗腫瘤反應的比率是有限的。將ICB與其他免疫原性治療相結合可提高非炎癥性腫瘤的反應率。光動力療法（PDT）會引起急性炎癥反應，改變腫瘤微環境，并有希望顯著提高ICB的療效。然而，PDT和ICB的協同治療很少被探索。
【成果簡介】
近日，美國芝加哥大學的林文斌教授（通訊作者）等報道了一種納米金屬有機骨架(Fe-TBP)，作為一種新型的納米光敏劑來克服腫瘤缺氧和提高PDT的敏感效率，用于癌癥免疫治療的非炎癥性腫瘤。Fe-TBP是含氧量正常和低氧條件下由鐵氧簇、卟啉配體和敏化PDT構建的。Fe-TBP調解的PDT顯著改善了抗-程序性死亡-配體1（α-PD-L1）的治療效果，并引起了結直腸癌小鼠模型的遠位效應，導致了90%的腫瘤退化。機械研究表明，Fe-TBP調解的PDT誘導了細胞毒素T細胞的腫瘤浸潤是有重大意義的。研究成果以題為“Nanoscale Metal-Organic Framework Overcomes Hypoxia for Photodynamic Therapy Primed Cancer Immunotherapy”發布在國際著名期刊JACS上。
展開 Mater.綜述: 基于石墨烯的智能平臺的多種療法協同治療癌癥
基于石墨烯的智能平臺用于聯合癌癥治療的最新發展涉及基于石墨烯的材料與諸如納米顆粒、生物分子和聚合物的功能組分的組合或雜交，以增強其對由指定的刺激的智能行為的能力。目前為止，通過“加載”和“移植”方法是基于石墨烯的智能平臺用于聯合癌癥治療中最廣泛使用的策略。
圖一、各種刺激觸發藥物釋放或誘導聯合治療的治療效果示意圖
（i）光;（ii）熱;（iii）電氣;（iv）磁性纖維;（v）超聲波;（vi）酶;（vii）生物分子;（viii）pH值;（ix）氧化還原過程;（x）缺氧。
（a）光熱療法（PTT）的圖示；
（b）基因治療（GT）的例證；
（c）光動力療法（PDT）的圖示；
（d）放射療法（RT）的圖示；
（e）化療的圖示。
圖二、石墨烯材料作為化療聯合治療的優良載體的示意圖
（a）光熱療法(PTT)與化療的組合；
（b）光動力療法(PDT)與化療的組合；
（c）多種抗癌藥物的聯合使用；
（d）基因治療(GT)與化療的組合；
（e）磁性纖維(MHT)療法與化學療法的組合。
2、基于化療的綜合治療智能平臺：
許多臨床/臨床前研究表明化療等單藥治療效果不如我們所預期，主要是由于癌癥細胞的耐藥性和癌癥患者的個體差異等事實。由于化療是臨床癌癥治療中的第一線治療，因此在研究或臨床研究中研究了各種基于化療的聯合治療方式。 由于石墨烯基材料具有較大的表面積、易于功能化、在復雜的生理環境中具有較高的化學和機械穩定性，因此被認為是基于化療的聯合治療的優良載體。
展開 .: 一種離散的有機鉑（II）金屬催化劑作為癌癥光化學療法的多模式治療平臺
【引言】
在過去的幾十年中，隨著生物醫學和分子生物學的快速發展，對癌癥生物學的本質有了更深層次的理解。在全球癌癥死亡率的不斷上升情況下，開發出有效的癌癥治療和診斷劑，以有效的降低癌癥死亡率已成為重中之重。但是，由于化療藥物有著嚴重的副作用和誘導耐藥性產生的缺陷，故而化學療法在其臨床應用中，經常出現腫瘤的復發和轉移。目前，為了加強患者的治療效果，比較流行的是將具有不同抗癌機制優點的治療方法結合起來以實現“1+1＞2”的治療效果。例如，光動力療法由于其微創性、可忽略的全身毒性、較少的副作用和有效避免耐藥性的優點，能很好的改善傳統治療效果。但是，由于疏水性光敏劑會出現的嚴重聚集，使得其光動力治療效果降低甚至消失。因此設計具有高單線態氧（1O2）量子產率（QY）的光敏劑仍然是具有挑戰性的。
【成果簡介】
近日，美國國立衛生研究院的陳小元教授、浙江大學的黃飛鶴教授和毛崢偉副教授以及美國猶他州大學的Peter J. Stang教授（共同通訊作者）等報道了一種利用順式—(PEt3)2Pt(OTf)2構建的一種離散的有機鉑（II）金屬丙烯酸酯以改善1O2 QY，從而實現協同抗癌的功效。具有三模態成像能力的金屬填充納米顆粒（MNPs）可以精確診斷腫瘤并實時監測MNPs的遞送過程、生物分布和排泄情況。MNPs對U87MG、耐藥性A2780CIS和原位腫瘤模型都表現出優異的抗腫瘤轉移作用和優異的抗腫瘤性能，并且在單次治療后消除的腫瘤不在復發。通過基因芯片分析實驗證實了不同治療方式對腫瘤消除的各自貢獻。 因此這種超分子平臺在精確的癌癥診斷治療中具有巨大的潛力。
展開 3D生物打印平臺治療結腸癌，CTIBIOTECH新技術
CTIBIOTECH公司總裁兼CSOColin McGuckin教授說："癌癥療法的進步需要新的人體模型來完成藥物測試，而我們的3D模型開創性地提供了準確的長期測試策略，用以幫助患者。“
△CTIBIOTECH的生物打印平臺開發出了具有成本效益的、強大的、可重復的結腸癌模型。圖片來自CTIBIOTECH。
CTIBIOTECH的生物打印技術
CTIBIOTECH公司的核心目標之一是通過開發3D生物打印人類癌癥模型來減少藥物開發的成本和時間，這些模型可用于為個別患者確定最有效的治療方法。在過去的七年里，該公司內部一直在開發3D生物打印技術，以擴大其用于皮膚研究的3D組織工程能力。
CTIBIOTECH之前與化學公司BASF的Care Creations部門合作，對人類皮膚腺體的3D組織模型進行研究，并在此基礎上開始開發一種能夠將皮脂腺（皮膚）微腺排列成皮膚病模型的3D生物打印機。
該公司過去還曾與瑞典3D生物打印機供應商CELLINK合作，研究癌癥患者的新療法。他們使用CELLINK公司的機器在實驗室中創建腫瘤組織模型，并樂觀地認為這可以減少臨床前藥物篩選中進40%的昂貴損耗率。
最近，作為NOVOPLASM項目聯盟的一部分，CTIBIOTECH成為世界上第一個3D生物打印完整免疫人類皮膚的公司。該公司表示正在為研究項目提供數百個皮膚模型，用以幫助NOVOPLASM聯盟能夠驗證其用于治療感染性燒傷和皮膚移植的冷等離子體傷口愈合技術。
△CTIBIOTECH正在為NOVOPLASM項目生產數百個CTISkin模型。圖片來自CTIBIOTECH。
展開 
ACS Nano: 腫瘤細胞膜涂層輔助的甘露糖修飾的納米顆粒，用于有效的抗腫瘤疫苗接種
通過利用患者自身的免疫系統，而不是細胞毒性藥物（如化療）來識別和破壞癌細胞，癌癥免疫療法經常表現出高特異性和低毒性，以根除腫瘤并防止腫瘤復發。目前的癌癥免疫療法，如癌癥疫苗、免疫檢查點阻斷免疫療法、養生細胞療法（CAR-T），在治療不同類型的腫瘤已經顯示出令人鼓舞的臨床效果。然而，在不同種類的癌癥免疫治療策略中，癌癥疫苗的特點是具有相對較低的成本和較高的特異性攻擊腫瘤細胞表現低副作用，具有很大的應用前景。
【成果簡介】
近日，蘇州大學的劉莊教授、彭睿教授和許利耕老師（共同通訊作者）等報道了一種將免疫輔助劑納米顆粒封裝在甘露糖修飾的癌細胞膜上，以構建癌癥疫苗的方法。首先，將PLGA納米粒子加載在toll樣受體7拮抗劑和R837。這些輔助劑納米顆粒（NP-R）被涂上了癌細胞膜（NP-R@M）,其表面蛋白可以作為腫瘤特異性抗原。通過對NP-R@M-M的進一步修飾，獲得的納米疫苗顯示了抗原呈遞細胞（如樹突狀細胞（DCs））的增強吸收，進而刺激其成熟狀態，從而觸發抗腫瘤免疫反應。隨著預防免疫的發展，將腫瘤的發展作為一種預防疫苗的有效手段，與NP-R@M-M結合在一起，進一步證明了其治療腫瘤的療效。因此，該研究提出的一種創新的方法制備出來的癌癥納米疫苗，在原則上是可以適用于廣泛的腫瘤類型。研究成果以題為“Cancer Cell Membrane-Coated Adjuvant Nanoparticles with Mannose Modification for Effective Anticancer Vaccination”發布在國際著名期刊ACS Nano上。
展開 IF14.59：新型納米材料-聚集誘導發光體最新研究進展！
“微波誘導的光動力（MIPDT）是我們首先研發的一種新的癌癥治療方法，與傳統的光動力療法PDT相比具有許多優勢，”陳偉教授說， “例如操作簡單、更快的消融時間和可忽略的副作用， 最突出的是微波的穿透性好，可以用于深部癌癥的治療。”
微波誘導光動力方法可以單獨使用，也可以與其他癌癥治療方法（如手術、化學療法、免疫療法或放射療法）結合使用。
陳偉教授的團隊認為，其研究結果不僅解決了傳統PDT的穿透問題， 還可以與微波消融結合減少微波的劑量或輻照時間從而減少微波輻射而引起的副作用。
AIEgens是一種新型材料（見圖1），它具有與傳統光敏劑相反而有趣現象——高濃度的聚集會抑制傳統光敏劑的發光和活性氧 (ROS) 的產生。然而，對于AIEgens，高濃度的聚集不僅不淬滅而且會增強發光和ROS的產生。這將為發光成像與光動力治療的結合提供了方便。這是第一個有關基于AIEgens微波誘導光動力癌癥治療的工作。陳教授說我們的發現將為 AIEgens的應用打開一扇新的大門。
圖1：代表性聚合發光體的掃描電鏡成像 (a-c) TPEPy-I 粉體樣品, (d-f) TPEPy-PF6粉體樣品, (g-i) TPEPy-I里加了90%的水, and (j-l) TPEPy-PF6 里加了90%的水.
汪凌云教授說，“AIEgens和微波技術的結合發展出更有效的癌癥治療方法有望可以治療傳統方法難以觸及的腫瘤。”
“這一發現將有利于世界各地科學家探索和開發光動力的更大潛力” 汪凌云教授說。“我們的主要目標是讓光動力的癌癥治療更有效且便于病人的使用。”
展開 東北大學《AFM》產氧冷凍凝膠可恢復缺氧腫瘤中 T 細胞介導的細胞毒性！
總之，
O
2
-cryogels 提供了一個獨特且安全的平臺來供應氧氣作為缺氧腫瘤的輔助佐劑，并具有改善癌癥免疫療法的潛力。
相關論文以題為
Oxygen-Generating Cryogels Restore T Cell Mediated Cytotoxicity in Hypoxic Tumors
發表在《
Advanced
Functional Materials
》上。
圖1
描述
O
2
-cryogels 的制造過程及其在缺氧腫瘤微環境中恢復 T 細胞介導的細胞毒性的能力的示意圖。
圖2
O
2
-cryogels 的物理特性。
圖
3
O
2
-cryogels 能夠控制和持續釋放氧氣，并且具有細胞相容性（體外）和生物相容性（體內）。
圖4
通過
O
2
-cryogel 介導的氧合在黑色素瘤細胞中逆轉細胞缺氧。
圖5
O
2
-cryogels 恢復 T 細胞介導的對缺氧腫瘤細胞的細胞毒性
。
圖6
腫瘤內注射
O
2
-cryogels 作為輔佐劑的晚期荷瘤小鼠的抗腫瘤免疫反應。
參考文獻
：
doi.org/10.1002/adfm.202102234
版權聲明：
「
高分子材料科學
」旨在分享學習交流高分子聚合物材料學等領域的研究進展。編輯水平有限
，
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展開 國家納米中心丁寶全教授Nano Letters: 一種基于DNA的納米載體實現有效的基因傳遞和癌癥治
【引言】
基因療法是一種能夠治療許多基因相關疾病的治療方法。基于病毒載體的基因治療藥物，比如治療脂蛋白脂酶缺失的阿利潑金和治療腺苷脫氨酶缺乏性重度聯合免疫缺陷癥的strimvelis都已經被批準上市。另外一種有效的癌癥基因療法是增加腫瘤抑制基因的表達，因此，p53作為一種重要的腫瘤抑制基因在癌癥治療中十分引人矚目。目前，很多的研究結果發現p53的高表達可以提高多種抗藥腫瘤對藥物治療的靈敏度。基于此，很多研究都將關注點放在了p53基因治療和化學治療相結合的方法來提高抗腫瘤效果。
【成果簡介】
近日，國家納米中心的丁寶全教授課題組報道了一種簡單且通用的用來構建基于DNA納米結構的藥物傳遞系統。這個體系包含線性的腫瘤治療基因p53和化學治療藥物阿霉素，可實現多種抗藥腫瘤的聯合治療。這種結構新穎的載藥體系可實現有效的基因傳遞，并在體外和體內實驗中均取得了有效的腫瘤抑制效果。這種載藥體系為基因治療的發展提供了新的想法。該成果以題為"A DNA-Based Nanocarrier for Efficient Gene Delivery and Combined Cancer Therapy"發表在Nano Letters上。
【圖文導讀】
圖1. 圖示基于DNA納米結構的載藥體系通過結合基因療法和化學療法在抗藥腫瘤治療中的應用
圖2. 基于DNA的納米載體的制備及表征
(a).凝膠電泳分析圖
(b).時間依賴的藥物負載
(c).AFM表征
圖3.
展開 .: 通過光熱治療和光聲成像的納米治療法治療癌癥
【引言】
癌癥是全世界發病率和死亡率最高的疾病。大約每年有1400萬新癌癥患者和800萬人死于癌癥相關疾病。鑒于癌癥的高風險和高死亡率，世界各地的研究人員一直在努力開發出更準確、更快速的診斷策略和有效的治療方法來治療癌癥。傳統的癌癥療法包括化療、放療和外科手術，有著嚴重的副作用和差的治療效果。目前，癌癥治療中的新興療法包括免疫療法、基因療法、光動力療法 (PDT)和光熱療法 (PTT)等，其已經改善或有可能改善治療效果。 PTT利用光熱轉換劑 (PTAs)的光熱效應，光能轉換劑可以從光中獲取能量并將能量轉化為熱量以增加周圍環境的溫度并引發癌細胞的死亡。將光能以非熱輻射形式轉化為熱能 (光熱療法，PTT)或聲能 (光聲成像，PAI)分別用于治療和診斷癌癥。通過利用納米載體，已經徹底研究了成像和治療功能以及增強腫瘤處的累積，以提高PAI和PTT臨床前的效率。
【成果簡介】
近日，Chem. Soc. Rev. 在線刊登了北京大學的戴志飛教授和美國國立衛生研究院的陳小元教授（共同通訊作者）等人總結“Photothermal therapy and photoacoustic imaging via nanotheranostics in fighting cancer” 綜述。在文章中，首先總結了無機和有機納米光熱轉換劑 (PTAs)的發展和改善PTT效果的策略，即包括應用適當的激光劑量、成像技術指導治療、NIR-II區中開發吸收PTAs 、提高光熱轉換效率 (PCE)和增加腫瘤中PTAs的積累。其次，介紹了PTT與癌癥治療中其他療法相結合的優勢。第三，舉例PAI在癌癥相關研究中的新興應用。最后，討論了PTT和PAI對抗癌癥的觀點和挑戰，特別是關于它們的臨床轉化。
展開 浙大顧臻教授團隊《Nat. Biomed. Eng.》：開發“細胞倉庫”，助力CAR-T治療實體腫瘤
本研究通過一種“細胞倉庫緩控釋”的遞送策略，將CAR-T細胞和抗PD-L1抗體連接的血小板裝載在水凝膠中，通過緩慢釋放CAR-T細胞并阻斷免疫檢查點通路提升CAR-T細胞對腫瘤的殺傷力，對抑制術后癌癥復發起到了良好的治療效果。顧臻教授及研究人員指出，一方面這還可以和其他療法（例如化療放療）聯合使用，更好的抑制腫瘤復發和轉移；同時，新型細胞遞送策略也為其他細胞療法和相關疾病的治療提供了新思路。
Beam發布首個體內多重堿基編輯治療乙肝的實驗數據，有望功能性治愈乙肝
Beam 研發管線
Beam的研發管線可分為4類，分別是體外造血干細胞療法、體外T細胞療法、體內LNP療法、AAV療法。
體外造血干細胞療法：共有2款，分別是治療鐮狀細胞病和β-地中海貧血的BEAM-101，以及治療鐮狀細胞病的BEAM-102。這兩款療法均已IND申報，其中BEAM-101已完成了首個患者的臨床給藥。
體外T細胞療法：共有2款，分別是治療急性T淋巴細胞白血病（T-ALL）和CD7陽性急性髓細胞白血病的BEAM-201，這是一款CD7靶點的多基因編輯的CAR-T療法。以及一款未命名的治療T細胞淋巴瘤的CD5靶點的多基因編輯的CAR-T療法。
體內LNP療法：進展最快的是BEAM-301，已進行IND申報，該療法是通過LNP將堿基編輯組分以mRNA形式遞送到肝臟，修復導致糖原貯積病Ia型（GSDIa）的G6PC基因的R83C點突變。此外，還有與Apellis公司，以及與輝瑞公司合作開發的數款療法。
AAV療法：治療Stargardt病，這是一種單堿基突變導致的常染色體陰性遺傳病，患者因會出現眼底黃色斑點，中心視力下降。
參考資料：
https://investors.beamtx.com/news-releases/news-release-details/beam-therapeutics-presents-first-vivo-data-demonstrating
文章來源：生物世界
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耶魯大學樊榮教授：做單細胞測序技術臨床轉化的拓荒者
為使單細胞測序技術與CAR-T療法真正實現臨床轉化付出了巨大的努力，如今，他初心不忘，告誡學生：“在精準醫療領域想要創立一個成功的公司，個人利益只是一小部分，真正應該做的是為患者謀取最大利益。”
人物簡介
樊榮：耶魯大學生物醫學工程系副教授（終身教職），博士生導師，耶魯癌癥中心、干細胞中心和人類和臨床免疫學項目成員。2010年樊榮加入耶魯大學擔任生物醫學工程系助理教授，2014年晉升為副教授。樊榮教授的研究方向是單細胞分析技術和系統生物醫學，其研究組開發的單細胞42個細胞因子的同時檢測技術依然是目前的世界紀錄。
中國生物化工簡史-生物制藥
抗腫瘤靶向療法
化學療法在癌癥治療中扮演著重要角色。因為藥物會在人體中廣泛分布，所以一般治療的劑量對人體正常的組織和器官是有害的。為了增加腫瘤組織的高通透性和滯留效果（permeability and retention effect）納米顆粒比微米顆粒的靶向遞送，是更理想的載體。
目前，40%的新篩選到的活性抗腫瘤藥物是不溶的，增加了臨床管理的難度。為了實現親水性殼聚糖納米粒（hydrophilic chitosan nanoparticles）的高效載藥，Lv課題組組合使用乳化技術和O/W/O雙乳化技術，提出了一種程可編程溫度治療技術。載藥速率提高了35%。顆粒材料的親水性能和藥物晶體的納米尺寸，顯著提高了藥物的溶出速率（dissolution），快速提高了腫瘤組織的藥物濃度。
此外，不溶藥物的高效載藥，通過可降解載體的功能化（如，可編程的多階段靶向和腫瘤微環境反饋）和生物仿生設計（包括紅細胞coating和鐵蛋白靶向）可以延長循環時間。這些劑型提高了循環時間、藥物滲透drug penetration在腫瘤位點，藥物內化drug internalization和特異藥物釋放selective drug release。這些都顯示了顆粒基劑型在提高安全性和效率方面都由于商業化藥物。
為了進一步提高療效，一些研究組提出，將疏水性化療藥物和基因藥物包裹起來，形成“二合一”納米復合物。經過對藥物時空機制的深度研究，兩種藥物的效果被最大化。如，紫杉醇和siRNA被同時載入納米顆粒，腫瘤抑制效果強于傳統的雞尾酒療法。二合一的納米復合物濃縮了兩種藥物去擊殺相同的癌細胞，而雞尾酒藥物是分布在不同的腫瘤細胞，而最終散落成治療的“qiang聲”
3. 疫苗佐劑
鋁佐劑是疫苗中應用最廣的佐劑成分。
展開 mRNA納米藥物全景解讀：最新進展、挑戰，臨床轉化及未來方向
除了傳染病，癌癥是mRNA疫苗在臨床試驗中正在密集研究的方向，Moderna和默沙東聯合開發的針對晚期黑色素瘤的mRNA-4157疫苗正在進行二期臨床試驗。BioNTech也推出了針對黑色素瘤的BNT111疫苗，在1期臨床試驗中，該mRNA疫苗在檢查點抑制劑治療的黑色素瘤患者中誘導了持久的客觀緩解。
蛋白質療法和基因編輯
已完成和正在進行的用于蛋白質替代和基因編輯的mRNA納米藥物臨床試驗
基于mRNA的蛋白質替代療法和基因編輯療法已經有多個臨床應用。CAR-T細胞療法在血液類腫瘤中表現出了巨大的療效，但將其應用于實體腫瘤卻具有挑戰性，部分原因是實體瘤缺乏可用的靶點。此外，標準的CAR-T細胞療法需要在體外改造來自癌癥患者的T細胞，這既昂貴又耗時。
為了解決這些挑戰，BioNTech確定了幾種實體腫瘤新抗原，并開發了針對實體腫瘤的CAR-T細胞療法（BNT211），在這種療法中，編碼CAR-T目標抗原的mRNA脂質體被注射到患者體內，并在體內產生有功能的CAR-T細胞。詳情：BioNTech公司CAR-T+mRNA疫苗治療實體瘤，獲歐洲藥監局優先藥物資格
除了腫瘤外，基于mRNA的CAR-T細胞療法也顯示出治療心臟損傷的潛力，通過使用修飾的mRNA在小鼠體內原位產生抗纖維化的CAR-T細胞。詳情：注射mRNA，在體內生成CAR-T，新銳公司融資1.65億美元，將體內CAR-T推向臨床
基因編輯是mRNA納米藥物的另一個重要應用，可以通過mRNA下調特定蛋白質的表達水平。
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