日本川崎市纳米医疗创新中心( iCONM )的研究小组10月12日宣布，开发出了世界上第一个可以治疗脑肿瘤的方法。
那就是将因获得诺贝尔生理学或医学奖而闻名的“免疫检查点抑制药”送到脑肿瘤的某处发挥治疗效果的新方法。 虽然免疫检查点抑制药对肺癌等各种癌症发挥了效果，为延长生存期做出了贡献，但没能充分发挥其对脑肿瘤的效果。 另外，在这次的报道中，将恶性脑肿瘤写成脑肿瘤。
这次，研究表明，通过使用iCONM开发的方法，达到以往18倍的免疫检查抑制药可以到达脑肿瘤的地方，抑制癌症。 下面，来解说这次划时代的成果。
■片冈一则先生领导的纳米医疗创新中心
iCONM由因医疗方面的纳米技术而闻名世界的片冈一则率领。
化学系出身的片冈先生曾担任东京大学教授等职务。 致力于利用高分子化学的纳米技术开发，扩大了工学和医疗的接点。 可以说是使医疗方面的纳米技术进化的最大贡献者。
以片冈先生为首，在iCONM上通过将聚合物附着在药物上，推进了像机器一样能够在体内控制药物动向的化合物的开发。 因为它的功能就像纳米尺寸的机器一样，所以该研究所经常用“纳米机器”来表示。
描绘在体内这一微观环境下，设想像医院一样诊断和治疗成为可能的将来，以“体内医院”为目标的远大愿景。
迄今为止在癌症和痴呆症等方面取得了成果，但在癌症治疗中逐渐不可缺少的“免疫检查点抑制药”中也这次开辟了实现纳米机械化的道路。
■划时代的脑瘤治疗药物是如何产生的
日本时间12日凌晨1点，由该研究所的陶扬等人的研究小组在权威学术杂志《自然生物医学工程》上发表了这次的“免疫检查点抑制药纳米机器化”。 这是世界上首次的研究报告，从来没有在学会上发表过。
【参考资料】
发表在《自然生物医学工程》上的论文
/10.1038/s 41551-021-00803-z
研究小组指出:“超出想象的效果。 技术除了脑肿瘤以外，似乎也可以应用，今后以实用化为目标”。
重点如下。
确立了使聚合物与免疫检查点抑制药结合，从血液通过大脑的技术
成功地将聚集在大脑中的药物数量提高到以前的1.8倍
标准用量的15%，达到了恶性脑瘤之一恶性神经胶质瘤消失率(感染奏功率)的6成
减少药物副作用，确认脑瘤复发率下降
也公开了与研究背景联动的视频。
脑瘤治疗为什么重要，是因为脑瘤形成时很难用药物进行治疗。
用于将氧气和营养传递到脑细胞的血管存在着作为“血脑屏障”而闻名的屏障。 由于有这个屏障，物质不能轻易从血液通过脑细胞，大部分药物都会被弹回屏障。 物质无法到达脑细胞在保护脑细胞方面是有利的，但会产生无法用药物瞄准脑瘤之类的癌细胞的问题。
这次研究小组想要提高对脑肿瘤的效果的药物是“免疫检查点抑制药”。 由京都大学的名誉教授本庶佑发现，成为诺贝尔生理学或医学奖的获奖理由，因而广为人知。
■超越“免疫检查点抑制药”界限的技术
简单说明一下免疫检查点，癌细胞有制止攻击自身的“t细胞”活动的功能。 本来，t细胞想要排除癌细胞，但是因为刹车，所以不能攻击。
具体来说，癌细胞中有一种叫做“PD-L1”的蛋白质，它通过与t细胞中的一种叫做“PD-1”的蛋白质发生反应来启动刹车。 刹车的结构被称为“免疫检查点”，解除这个刹车的药物是免疫检查点抑制药。 再次激活t细胞的作用，使之能够攻击癌细胞。
迄今为止，免疫检查点抑制药因其效果而受到广泛关注。 广泛的癌症被证明有治疗效果，明确了从恶性黑素瘤开始，在肺癌、尿路癌症等中提高生存率的效果。 这种药在包括日本在内的世界得到了实用化。
免疫检查点抑制药为了活跃免疫，就像双刃剑一样，也会导致免疫相关的不良反应，这一点也是众所周知的。 腹泻、皮肤障碍、1型糖尿病、肾障碍、间质性肺病等，这已经成为课题。
一般来说，癌症患者的生存率在这50年间大幅提高，但免疫检查点抑制药不起作用的癌症也广为人知，代表例为脑肿瘤。 担任对此次研究进行说明的共同研究者、主任研究员持田佑希说:“由于血液脑屏障的存在，抗体医药的聚集效率很低，无法展示免疫检查点抑制药的有效性。”
在这次的研究中，免疫检查点可以说是“调谐”到达大脑。 研究小组成功地开发了在免疫检查点抑制药之一“阿贝尔马布”上添加特殊聚合物通过大脑屏障的新方法。 这是将免疫检查点抑制药“纳米机械化”的技术的关键所在。
免疫检查点抑制药是一种被称为抗体的呈“y”字形的蛋白质。 对于这个y字，将聚合物附在各个树枝上。 于是，绳就变成了从y字延伸出来的形状。 这些绳子的顶端带有“葡萄糖”。 在绳癌的地方断裂(详细说明后述)。
这样的结构利用了前述的血脑屏障和癌症的性质。
■应用■ iCONM家艺的纳米机械化
在正在推进用高分子化学将药物纳米机械化的技术开发的iCONM，使用葡萄糖的技术原本就可以说是“家艺”。
虽然是具有血液屏障这一屏障的大脑，但其结构是选择自身营养源糖进行摄取。 于是，iCONM正在开发用被称为“linker”的聚合物连接各种药物和葡萄糖，通过血脑屏障输送到内部的技术。 这次也利用了这个技术。
详细来看，像被附加在免疫检查点抑制药上的糖所引诱一样，血液中流动的免疫检查点抑制药会被大脑吸收。 然后，抑制剂进入大脑后，癌细胞处蛋白质上的绳子就会断裂，从而发挥药物的效果。
带着绳子就不能发挥药物的效果，正常的细胞不会产生效果和有害的影响，但是在有癌细胞的地方比平时更容易发生被称为“还原”的化学反应，所以绳子会断。 为了这种选择性，只让免疫检查点抑制药在癌症中起作用，可以防止副作用。
大致上，这次开发实现的可以整理为三个要点。 一个是通过添加聚合物，使药物以高浓度集中在癌细胞身上。 二是与正常组织相比，癌细胞被优先收集了药物。 第三，使用药物即使过了一段时间也有防止癌症增殖的效果。
根据发表内容，在动物实验中确认，对于恶性脑肿瘤，通过将药物纳米机械化可以提高18倍。 成功地使胶质瘤(已知是具有支持神经细胞作用的细胞癌变的产物，发生时的生存期短)消失60%。
而且，从只对癌症产生效果的意义上来说，与正常的脑组织相比，癌细胞的组织聚集了3.3倍。
■也可以期待其对脑肿瘤的抑制效果
关于预防癌症复发的效果，通过动物实验在药物治疗84天后人工移植脑肿瘤，确认其后的癌症状况。 研究表明，80%的人会排斥脑肿瘤，发挥防止癌细胞变大的效果。
持田表示，“免疫检查点抑制药是通过激活免疫功能来提高对癌症的攻击力的药物，但实际上确认了其激活免疫细胞的效果。 另一方面，调节免疫的细胞也很活跃，似乎可以实现均衡的免疫功能”。
这次，在脑肿瘤中表现出效果的免疫检查点抑制药纳米机械化，从原理上看，对其他癌症也有效。 今后，应用也有可能扩大。 高层片冈先生表示今后也将探索与企业的合作。 期待癌症治疗以川崎的研究所为起点进化。
关注我们 私信获取更多再生资讯
如果觉得《这是日本首创的治疗癌症最难关“脑肿瘤”的方法》对你有帮助，请点赞、收藏，并留下你的观点哦！
