剑桥大学研究人员取得的新突破成功消除了STING通路应用中的安全隐患,该通路可调动人体自身免疫系统对抗癌症。这一发现为开发强效且安全的抗癌武器铺平了道路。
利用先天免疫系统对抗癌症是当前最具前景的现代治疗手段之一。事实上,就在今年夏季,研究人员刚宣布了一种通用癌症疫苗的概念验证,该疫苗通过训练免疫系统清除体内各类癌细胞发挥作用。
科学家们正在研究的抗癌免疫通路之一名为STING(干扰素基因刺激因子)。该通路如同人体内的警报系统:当细胞检测到细胞质中存在游离DNA时,会释放名为cGAS的传感器蛋白,进而募集STING蛋白附着于细胞膜,触发连锁反应调动免疫系统其他部分支援。
为对抗癌症,研究人员曾尝试使用STING激动剂药物激活该警报系统攻击肿瘤,但问题在于这些药物不一定在肿瘤部位直接生效。结果可能导致身体其他部位出现过度炎症,引发危险并产生严重副作用。
为开发更优的STING激动剂,剑桥大学研究团队提出了精妙解决方案。他们设计出双组分药物递送系统:其中一部分药物经化学"笼锁"处理,在遇到特定条件前保持非活性状态。在此系统中,作为STING激动剂的笼锁药物MSA2仅在接触肿瘤特有酶β-葡萄糖醛酸苷酶时才会释放——该酶通常不存在于健康组织中。当酶解除药物"笼锁"后,药物在肿瘤内部与第二组分结合,激活STING通路,调动免疫系统资源精准清除肿瘤。
项目首席研究员贡萨洛·贝尔纳德斯表示:"这如同向体内输送两个安全包裹,只有遇到肿瘤独特化学环境时才会解锁并结合。结果是仅在需要部位生成强效免疫激活药物。"
研究人员在经基因改造可产生β-葡萄糖醛酸苷酶的小鼠和斑马鱼模型上测试了该双组分药物,发现药物几乎完全在肿瘤内激活,有效保护了健康组织与器官。
研究团队指出,除抗癌外,这项突破还可助力多领域高精度靶向药物递送。"该发现不仅对癌症治疗意义重大,更为提升药物安全性与精确性提供了全新思路,"研究第一作者许乃书总结道。
相关成果已发表于《自然·化学》期刊。
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