生物医用纳米材料在增强肿瘤细胞免疫原性死亡中的应用

激活机体的适应性免疫反应是提升长期抗肿瘤疗效的关键因素.化学治疗、放射治疗、光动力治疗(photodynamic therapy, PDT)等方法可诱导肿瘤细胞发生凋亡并伴随着免疫原性死亡(immunogenic cell death, ICD). ICD引起的损伤相关分子模式(damage associated molecular patterns, DAMPs)分子的暴露或释放可刺激免疫系统发挥抗肿瘤免疫作用,招募抗原递呈细胞(antigen-presenting cell, APC),激活T细胞适应性免疫应答.因此,在肿瘤免疫治疗中ICD诱导剂可以改善其治疗效果,从而提高患者生存率.越来越多的研究表明,基于纳米材料的癌症治疗平台不仅可以实现特定肿瘤微环境(tumor microenvironment, TME)刺激响应的药物控制释放,并且其可以调节TME进而诱导肿瘤细胞发生ICD,这撞击出了癌症纳米医学的新火花.自此以后,设计和构建增强肿瘤ICD效应的生物医用材料的相关研究受到了极大关注.基于此背景,本文首先介绍了肿瘤ICD的成因以及纳米材料在诱导肿瘤ICD中发挥的多重功能.其次...     

利用纳米技术提高癌症免疫治疗效果的研究进展

免疫治疗是一种通过增强免疫应答反应,或解除免疫抑制作用来治疗癌症的方法.利用纳米技术能够防止抗原、免疫刺激分子等降解,提高免疫刺激分子等药物在肿瘤部位的富集,改善其生物分布和释放动力学,同时使其靶向作用于肿瘤微环境内的基质细胞、肿瘤细胞和免疫细胞,进行局部免疫调节,从而更有效地治疗癌症和预防全身免疫毒性.本文主要对免疫治疗的现状以及利用纳米技术提高免疫治疗效果的研究进行了总结,并对纳米技术在免疫治疗中应用的挑战进行了分析与展望.     

肿瘤免疫治疗研究进展

肿瘤免疫治疗通过激发或重建机体的免疫系统，从而控制和杀伤肿瘤细胞，是继手术、放疗、化疗、靶向治疗后的另一种有效的肿瘤治疗手段。免疫学和肿瘤生物学等多个学科的快速发展促使各种新兴的肿瘤免疫疗法进入临床研究并展现出强大的治疗潜力。目前临床常见的肿瘤免疫疗法包括单克隆抗体疗法、免疫检查点阻断剂疗法、过继细胞疗法、溶瘤病毒疗法和肿瘤疫苗等。文章回顾肿瘤免疫疗法的发展历程，分析最新的研究进展，并对未来进行展望，以期为肿瘤免疫治疗药物的研发提供参考。     

陈列平:开启“免疫正常化”肿瘤免疫治疗新纪元

癌症免疫治疗,利用抗体阻断介导肿瘤免疫逃逸的通路,尤其是PD-1/B7-H1(PD-L1)通路,可以激活肿瘤免疫反应来控制肿瘤生长,在多种肿瘤治疗中取得了突破性的疗效,从而荣获2018年诺贝尔生理学或医学奖。陈列平最早于1999年克隆B7-H1,并阐明其在癌症免疫中的关键作用,是这一通路应用于癌症治疗的重要奠基人和推动者。文章沿着癌症免疫治疗领域发展的时间轴,回顾陈列平在该领域的重要贡献,揭示PD通路成功应用于癌症免疫治疗的原因和特点,并展望该领域未来的发展方向。     

中医药与肿瘤免疫治疗

中医理论认为阴阳失衡、正虚邪盛是肿瘤发生发展的关键原因。调整阴阳、扶正祛邪是肿瘤治疗的重点。中医强调通过调整阴阳、扶助正气达到阴平阳秘、正气充足的机体平衡状态,从而实现控制肿瘤生长、改善患者临床症状、提高患者生活质量等目的。这与现代医学肿瘤免疫治疗时,通过打破免疫耐受、逆转免疫逃逸从而重建机体正常免疫功能、增强抗肿瘤能力的基本治疗思路契合一致,两者具有异曲同工之妙。中医的调整阴阳、扶正抗癌思想对肿瘤免疫治疗具有重要的指导意义。中医药扶正抗癌的疗效机制可能主要与肿瘤免疫相关。     

上皮细胞癌微小转移的应对策略：检测和清除

恶性肿瘤致死的主要原因是肿瘤转移，在过去几年里，新的诊断技术和肿瘤免疫治疗研究已经取得突破性进展。对乳腺癌、肺癌和结肠癌等癌症的临床研究表明；检测出癌症病人骨髓中微小转移灶对判定病人的预后有重要价值，并为肿瘤转移的诊断提供了有力证据。另外，两种以单克隆抗体（mAb）为基础的免疫治疗已被批准用于上皮细胞癌临床治疗。MAb17－1A在人结肠、直肠癌以及mAb herceptin在乳腺癌治疗中均已取得良好的疗效。利用其他抗肿瘤抗体的免疫治疗也已经取得明显的临床治疗效果。这些研究结果提供一种对付上皮细胞癌微小转移灶的新治疗策略，即检测循环系统中的微小转移灶以及通过免疫治疗清除这些转移癌细胞。     

乳腺癌

正乳腺癌大概是世界上被研究最多的恶性肿瘤,这其实不足为奇。2012年,大约170万女性被诊断为乳腺癌患者,这就是为什么乳腺癌会受到全球关注。研究者在某些类型的乳腺癌治疗方面取得了重大突破,但仍有很多问题需要解决。乳腺癌的免疫治疗是近年来研究的热点,科学家们正试图通过患者自身的免疫系统来对抗及预防乳腺癌。生物制剂在特定类型的乳腺癌患者身上取得了成功,这揭示了靶向治疗的潜力。与此同时,研究者正利用大数据寻找新的治疗靶点及治疗策略。寻找乳     

超声介导的肿瘤免疫治疗

免疫治疗是一种新兴的肿瘤疗法.与传统的疗法直接杀伤肿瘤不同,免疫治疗是通过激活或增强人体免疫系统,依靠自身免疫功能间接杀灭癌细胞和肿瘤组织的疗法.考虑到肿瘤的异质性和遗传不稳定性,单一的疗法不能达到完全治愈肿瘤的效果.近年来,有研究表明,利用超声可以提高机体对肿瘤的免疫反应强度,加强肿瘤的免疫治疗效果.聚焦超声在破坏肿瘤的同时可以导致机体在原位产生肿瘤碎片和肿瘤相关抗原等物质,增强肿瘤的免疫原性,刺激细胞免疫,诱导机体产生免疫应答.微泡是临床上使用的超声造影剂,微泡的加入可以加强聚焦超声对肿瘤的破坏效果,引发更强的免疫反应.利用超声和微泡的组合还可以打开血脑屏障,促进免疫细胞或免疫治疗药物进入血脑屏障发挥作用.此外,微泡还是一种常用的基因和药物载体,利用超声将负载免疫相关基因或抗原的微泡递送到肿瘤细胞或免疫细胞中,同样可以增强免疫应答反应,提高肿瘤免疫治疗的疗效.     

中药及天然产物单分子组分抗肿瘤免疫机理

抗肿瘤免疫疗法在肺癌等特定恶性肿瘤的临床治疗中表现出良好的应用前景,但更多的实体肿瘤临床治疗还有待于基础研究原创发现向临床诊疗转化的突破。在"抑制负向免疫调节用于肿瘤治疗"领域有突出贡献的两位免疫学家被授予2018年度诺贝尔生理学或医学奖。中医是中华民族的传统医学宝藏,对于肿瘤治疗的认知与现代免疫疗法的概念有很多相通之处。本文小结了中药提取物及天然产物单分子在调节免疫系统方面的研究进展,并从固有免疫及适应免疫两方面进一步讨论中药在抗肿瘤免疫中的作用机理。     

淋巴结-肿瘤双靶向型外泌体:双效协同肿瘤免疫治疗

<正>肿瘤免疫治疗可以调动机体自身的免疫系统识别杀伤肿瘤,是目前临床治疗中极具前景的肿瘤治疗新策略[1,2].但是,并非所有的患者都会响应免疫治疗,这归因于:(1)患者体内能够特异性识别肿瘤细胞的效应T细胞数量不足;(2)肿瘤免疫抑制微环境对免疫细胞的抑制作用.事实上,现有的大部分肿瘤免疫治疗侧重于提升体内免疫细胞的功能和数量,     

液态活检在PD-1/PD-L1抑制剂精准用药中的应用前景

近年来,精准医疗的液体活检技术已被广泛用于癌症早期筛查、辅助诊断、疗效监测以及药物疗效预测等领域.液态活检的非侵入性、实时性、可以反复取样以及可动态监测肿瘤进程等优势使其成为目前最具发展潜力的诊疗手段之一.与此同时,作为肿瘤治疗新的革命性技术,免疫治疗尤其是免疫检查点治疗模式发展迅猛,多个PD-1/PD-L1抑制剂在肺癌、肝癌、黑色素瘤等十几个癌种中迅速得到临床批准.如何提高PD-1/PD-L1抑制剂的疗效,对疗效进行精准预测和动态监测成为临床界最关注的问题.本文围绕循环肿瘤细胞、循环肿瘤DNA(ctDNA)和外泌体等几种液体活检主要技术在肿瘤免疫治疗中的应用前景进行综述.     

我们能否选择性地阻断特定的免疫反应?

免疫系统对于人体的生存和健康必不可少.免疫系统通常可以精确调控其各方面的功能,对外来危害和病原入侵启动适当的免疫应答并适时终止应答.一旦失去这种精确调控和平衡,人体将罹患自身免疫病、过敏症、甚至癌症等重大疾病.因此,有效治疗这些疾病的关键在于如何能够选择性地阻断特定的免疫反应.近百年来,医学研究在阻断特定的免疫反应方面进行了长期不懈的努力和尝试.从解决器官移植中的免疫排斥到治疗自身免疫病,曾尝试和仍在使用各种免疫抑制策略和免疫抑制剂,以减弱或阻断不利的免疫应答.这些尝试和应用均取得不同程度的成效.虽然我们目前尚不能完全做到选择性地阻断某些不利免疫应答并保证免疫治疗所需要的免疫应答,但随着生命科学的快速发展,人工器官、干细胞、基因编辑等新技术的完善和应用,必将极大限度地解决移植排斥、自身免疫病、过敏症,甚至癌症治疗上存在的难题.当前用于癌症免疫细胞治疗的免疫检查点抑制策略和技术已初见成效,我们必将在不远的将来实现选择性地阻断特定的免疫反应.     

中国科学院生物物理研究所招聘博士后及副研究员

中国科学院生物物理研究所范祖森课题组主要从事免疫活性细胞发育分化调控、免疫细胞发育的信号转导、免疫活性细胞介导的抗肿瘤机制和肿瘤诊断靶标的鉴定及免疫治疗等领域的研究.近年来,在     

前列腺癌和乳腺癌的免疫治疗新进展

研究表明,恶性变异细胞的表面通常会存在异常糖基化.这种肿瘤细胞特有的表面结构,为免疫学家提供了以糖基为抗原来研发抗肿瘤疫苗的理论基础.研究人员期望当合成糖基抗原分子以适当的方式暴露在机体的免疫系统时,免疫系统会被激活而产生相应的抗体,而这些抗体很可能选择性地与表面富含此类糖基的恶性变异细胞作用进而杀死这些肿瘤细胞。     

抗癌新武器:经编程的细菌部队

<正>科学家成功在小鼠实验中利用基因重编程的细菌摧毁了肿瘤。这一创新方法或将实现癌症的精准治疗,同时避免传统药物的副作用。研究者争先恐后地尝试把这套方法商业化,然而小鼠实验的成功不保证同一策略能用于人类。2019年7月3日发表在《自然﹣医学》上的新研究似乎是个好兆头,波士顿麻省总医院免疫学家迈克尔·杜根(Michael Dougan)博士表示。我们的免疫细胞有时能够自行识别并摧毁癌细胞。但肿瘤可能利用CD47这一基因来逃脱免疫系统的识别。     

肿瘤微环境中的定量工程生物学

定量工程生物学在定量刻画肿瘤微环境方面起到了重要的作用,也推动了肿瘤免疫疗法的机制研究.然而在肿瘤免疫治疗的临床应用中,大部分病人对免疫治疗无响应.因此,免疫治疗的响应机制是研究肿瘤免疫疗法的重点和难点.其中,肿瘤微环境被认为是该研究领域的重要突破口之一.针对肿瘤微环境的定量测量与定量数据分析对肿瘤免疫疗法的机制研究产生积极而深远的影响.例如:利用定量生物学手段解析肿瘤微环境中的细胞种类、基因和蛋白的表达、各种细胞的空间位置、物理和化学因素、细胞外基质等,并建立这些因素与肿瘤免疫疗法效果之间的定量关系;运用工程生物学手段开发嵌合抗原受体T细胞、T细胞受体工程T细胞、树突状细胞疫苗等免疫疗法.本文将主要介绍定量测量方法在肿瘤微环境前沿研究领域内的应用,以及工程生物学在肿瘤的细胞免疫治疗中改造肿瘤微环境的应用.     

抗癌免疫细胞因子研究与肿瘤免疫治疗战略

《抗癌免疫细胞因子研究与肿瘤免疫治疗战略》一文就这方面研究进展作了介绍,并针对我国免疫学基础和肿瘤免疫治疗实验临床研究,以及基因工程研究实际情况,对今后肿瘤免疫治疗方向提出了自己的看法。     

癌症个体精准化诊治的挑战和癌细胞纳米生物力学研究的应用前景

中国癌症负担日益加重的今天,临床上急需可以实现癌症早诊早治的方法以及可以在癌症各阶段对患者预后进行精确评估的手段.目前的癌症诊断金标准——病理学诊断对预后的评估能力有限,难以满足临床个体化治疗的要求.即使使用二代测序等先进的基因分析技术,所得的信息也往往是间接和局部的,无法在单细胞水平上对癌细胞的生物学行为,尤其是侵袭或转移的能力进行准确的判断.得益于近年来纳米和微流控技术的发展,研究人员在少量的细胞与组织样品上即可进行细胞生物力学性质与肿瘤微环境的定量分析,进而预测癌细胞的侵袭转移能力,对患者的预后进行快速精准评估.同时,也有研究发现,通过检测肿瘤细胞的生物力学性质,可以评估肿瘤细胞的耐药性和治疗反应.为应对目前临床对肿瘤诊断与治疗的新要求,本文阐述了癌细胞生物力学的分子机制基础研究与其在癌症诊治中可能的应用与展望.     

精准医疗计划与癌症研究

<正>通过癌症成像存档系统等项目,NCI将改进癌症检测手段,帮助肿瘤学家设计出针对肿瘤患者的个体治疗途径我们正处于一个癌症研究突破的机遇期。经过十年的研究,我们对癌症又有了新的认识,我们或将进入一个新的医疗实践时代(精准医疗时代),一个详细的、与病人癌症相关的基因和其他相关分子信息或将经常被用于设计有效的、个性化的治疗方案。     

对话王福生:肿瘤的免疫治疗研究

正恶性肿瘤是导致人类死亡的重要原因之一.2015年我国约有429万癌症新发病例,另有280万人因癌症去世,相当于每天有约7700人死于癌症.受经济快速增长、生活方式的改变、自然环境的破坏、环境污染以及人口老龄化等因素的影响,恶性肿瘤的发病率呈现大幅度增加的趋势.肿瘤发生是体细胞基因突变的结果,正常机体每天都有许多细胞可能发生突变,但并不一定会导致肿瘤.根据"肿瘤免疫编辑"(Cancer Immunoediting)学说,免疫系统与肿瘤的相互关系可以分为三个不同的阶段,即"清除"(elimination)、