普渡大学的研究人员正在开发和验证正在申请专利的聚(乳酸-羟基乙酸)或PLGA纳米粒子，这些纳米粒子被三磷酸腺苷或ATP修饰，以增强对恶性肿瘤的免疫治疗效果。
纳米颗粒缓慢释放药物，诱导肿瘤中的免疫原性细胞死亡(ICD)。ICD产生肿瘤抗原和其他分子，将免疫细胞带到肿瘤的微环境。研究人员将ATP附着在纳米颗粒上，纳米颗粒也会将免疫细胞招募到肿瘤中，从而启动抗肿瘤免疫反应。
Yoon Yeo领导的一个研究小组来自药学院、宾德利生物科学中心的代谢物分析设施和普渡大学癌症研究所，以开发纳米颗粒。Yeo是工业和分子制药和生物医学工程的副系主任和Lillian Barboul Thomas教授;她也是普渡大学药物发现研究所和普渡大学癌症研究所的成员。
研究人员用紫杉醇验证了他们的工作，紫杉醇是一种用于治疗几种癌症的化疗药物。他们发现，用包裹在atp修饰纳米颗粒内的紫杉醇治疗的小鼠，肿瘤生长速度比用未修饰纳米颗粒内的紫杉醇治疗的小鼠要慢。
Yeo说:“当与现有的免疫治疗药物结合使用时，atp修饰的、装载紫杉醇的纳米颗粒消除了小鼠体内的肿瘤，并保护它们免受肿瘤细胞的再次攻击。”
这项研究发表在ACS Nano杂志上。
系统性免疫治疗递送的挑战
免疫疗法是对抗癌症的一种很有前途的方法，但Yeo说，它并不能使大量患者受益，因为他们没有对抗肿瘤所需的强大免疫细胞。
杨教授说:“激活免疫细胞的药物可以直接用于肿瘤。”“然后免疫系统不仅可以对抗治疗过的肿瘤，还可以对抗远处未治疗的肿瘤，因为激活的免疫细胞在血液中循环。”
然而，Yeo说，大多数预后不良的肿瘤并不总是可以定位或接近。因此，局部治疗可能无法有效治疗。她和她的团队设想了免疫疗法的全身输送，但存在挑战。
Yeo说:“为了成功的全身给药，刺激抗肿瘤免疫反应的活性成分需要同时存在于肿瘤中，以对目标发挥协同作用。”“这些成分还必须保持活性，直到它们到达肿瘤，但不会造成有毒的脱靶效应。此外，传统上用于局部给药的载体在全身应用中的效用有限，因为它们可能与血液成分不兼容。”
Yeo和她的同事们使用生物相容性聚合物纳米颗粒递送免疫治疗化合物，并对其进行修饰，以安全地激活免疫系统。
Yeo说:“我们采用了聚(乳酸-羟基乙酸)或PLGA纳米颗粒，这是基于这种聚合物在fda批准的产品中的良好记录，以及它在低水溶性药物的全身输送中的常规应用。”
实验证实，多次全身注射后，atp修饰的PLGA纳米颗粒在小鼠中具有良好的耐受性。他们能够招募树突状细胞，这种免疫细胞能够识别肿瘤抗原，并带来专门的免疫细胞来对抗肿瘤。
“此外，纳米颗粒被证明可以控制紫杉醇的释放，以尽量减少其全身毒性，”Yeo说。
下一个开发步骤
Yeo和她的同事将继续研究atp修饰的纳米颗粒。
Yeo说:“我们目前正致力于改善纳米颗粒对肿瘤的输送，并将其与其他治疗方法结合起来，以绕过对纳米颗粒输送的免疫疗法的耐药性。”“为了资助这些努力，我们将向美国国立卫生研究院申请继续支持。我们也愿意与行业合作，将这项技术应用于临床。”
