细胞因子具有广泛的抗肿瘤活性，已有多种细胞因子被用于癌症治疗。
细胞因子是可溶性分子信使，可响应抗原呈递细胞的刺激，在体内激活和传播抗病免疫级联反应。许多促炎细胞因子，包括白细胞介素 2 (IL2)、IL7、IL12、IL15 和干扰素 -γ，可激活白细胞，对抗癌症，在临床试验中显示出抗肿瘤功效的前景。其中，IL2 因它在调节免疫细胞（如 T 细胞）中起关键作用而有良好的抗肿瘤功效。自 1992 年以来，FDA 已批准 Aldesleukin 、Proleukin 等 IL2 产品上市。
然而，血液中 IL2 的半衰期仅仅为数分钟，因此需要大剂量输注来显著减少癌症患者的肿瘤。但是，上述方式有可能导致各种脱靶效应和大剂量注射所带来的毒性，例如血管渗漏综合征所导致的肝脏、心脏和肾脏等主要器官的体液积聚和组织损伤。
为了解决这个难题，来自莱斯大学、德克萨斯大学 MD 安德森癌症中心、弗吉尼亚大学和其他机构的研究人员对细胞因子进行了改造与包装，并通过微创手术植入生物体内，使之成为可以持续生产 IL2 的 “细胞因子工厂”（RPE-mIL2），以治疗肿瘤。相关成果以题为 “Clinically translatable cytokine delivery platform for eradication of intraperitoneal tumors” 发表在Science Advances。
研究表明，在短短六天内，利用 “细胞因子工厂” 可安全、有效地根除小鼠的晚期卵巢癌和结直肠癌。研究人员称可能会在今年晚些时候进行人体临床试验。
根据论文介绍，促炎细胞因子递送系统由人视网膜色素上皮 (RPE) 细胞组成，这些细胞被设计为可以稳定表达相应的促炎细胞因子，并且被封装在基于藻酸盐的微粒（胶囊）中。
与传统细胞因子免疫疗法相比，藻酸盐可用于在体内递送小分子 。虽然海藻酸盐在体内不会降解，但它具有生物相容性，已在小鼠、灵长类动物和人类中植入了很长一段时间，且没有并发症。莱斯大学生物工程助理教授 Omid Veiseh 的实验室在其设计中利用了这一点，将 “细胞因子工厂” 包裹在基于藻酸盐的胶囊（以下简称胶囊）中，相当于穿上保护壳，使其免受免疫系统的攻击。
图 | 莱斯大学生物工程助理教授 Omid Veiseh（来源：莱斯大学官网）
其次，上述方式不会诱导由剂量改变而引起的抗药物 (mIL2) 抗体的形成；最后，“细胞因子工厂” 允许对小鼠中细胞因子的递送进行空间和时间控制。其能够在体内递送天然细胞因子并产生局部高浓度的细胞因子，且不会在血液中过度积累，从而实现无全身毒性的腹膜癌免疫治疗。
研究人员将胶囊放置在肿瘤旁边和腹膜内，腹膜是一种支持肠道、卵巢和其他腹部器官的囊状内层。在这个空腔内的放置将 IL2 集中在肿瘤内，并限制在其他地方的暴露。
论文作者 Amanda M. Nash 说，研究中使用的相同方法可用于治疗胰腺癌、肝癌、肺癌和其他器官的癌症。她补充道，胶囊可以放置在肿瘤旁边，以及围绕这些器官和大多数其他器官的内膜内。如果需要不同的细胞因子来靶向特定形式的癌症，则可以在胶囊上装载制造该免疫治疗化合物的工程细胞。
“我们只给药一次，但‘细胞因子工厂’每天都可以生产药物，直到癌症被消除”，Veiseh 说， “一旦我们确定了正确的剂量，就能够根除 100% 患有卵巢癌的动物和 87.5% 患有结肠直肠癌的动物。”
值得注意的是，这种治疗方法还有助于记忆 T 细胞的发育，从而防止继发性肿瘤的发展。
综合起来，研究结果证明了 IL2 “细胞因子工厂” 在动物模型中，对癌症治疗是安全、可预测和有效的。并为未来的人体临床试验提供了依据。
Veiseh 共同创立的位于马萨诸塞州的初创公司 Avenge Bio 已从莱斯大学获得 “细胞因子工厂” 技术的许可。
参考链接：
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abm1032
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