華人科學家顧臻又出新成果啦！這次是“癌症免疫療法貼片”

圖片來源：Science Immunology

黑色素是一種天然色素，能夠有效地將吸收的太陽光能量轉化為熱量。在這篇發表於Science Immunology雜誌上研究中，科學家們證實，在黑色素瘤中水平非常高的黑色素，實際上能夠被用於幫助治療這類癌症，基於此還開發出相應貼片。

那麼，研究人員是如何做到這一點的呢？這要從lysate（裂解物），也就是這個技術的開端講起。

如何“製成”癌症免疫療法貼片

Lysate是由破裂的黑色素瘤細胞組成的腫瘤原漿（tumor puree）。為了製成癌症免疫療法貼片，研究人員將lysate填充進一排排微針（microneedles）中，而這些微針被鑲嵌在一張貼片上（下圖，下文簡稱“lysate貼片”）。

圖片來源：Science Immunology

黑色素是一種天然色素，能夠有效地將吸收的太陽光能量轉化為熱量。在這篇發表於Science Immunology雜誌上研究中，科學家們證實，在黑色素瘤中水平非常高的黑色素，實際上能夠被用於幫助治療這類癌症，基於此還開發出相應貼片。

那麼，研究人員是如何做到這一點的呢？這要從lysate（裂解物），也就是這個技術的開端講起。

如何“製成”癌症免疫療法貼片

Lysate是由破裂的黑色素瘤細胞組成的腫瘤原漿（tumor puree）。為了製成癌症免疫療法貼片，研究人員將lysate填充進一排排微針（microneedles）中，而這些微針被鑲嵌在一張貼片上（下圖，下文簡稱“lysate貼片”）。

Photo Credit: Yanqi Ye.

當“lysate貼片”被貼到皮膚上，免疫系統的自然反應是：不管lysate究竟是什麼，它都本不該出現在那裡。因此，“lysate貼片”會觸發免疫反應的形成，而這種免疫反應則會讓免疫系統記住lysate，在機體再次遭遇黑色素瘤時，提高免疫反應的時間和效率。

由於黑色素瘤細胞含有非常高水平的黑色素，因此，被填充了lysate的微針顏色非常暗，但黑色素有一個重要特性——吸收光線。研究者們在他們的新技術中巧妙地利用了這一點：給“lysate貼片”照射近紅外光（near infrared light），這使得貼了“lysate貼片”的皮膚溫度快速升高。

接著，局部發熱會導致皮膚產生類似發熱的環境（fever-like environment），促進lysate從微針中釋放出來，從而有效吸引和激活免疫細胞。同時，溫度升高也有助於局部增加血液和淋巴流動，進而促進免疫細胞的遷移。這樣一原來，提升的免疫響應將增加機體“記住”和“響應”lysate的能力，從而更好地阻止黑色素瘤的侵害。

圖片來源：Science Immunology

黑色素是一種天然色素，能夠有效地將吸收的太陽光能量轉化為熱量。在這篇發表於Science Immunology雜誌上研究中，科學家們證實，在黑色素瘤中水平非常高的黑色素，實際上能夠被用於幫助治療這類癌症，基於此還開發出相應貼片。

那麼，研究人員是如何做到這一點的呢？這要從lysate（裂解物），也就是這個技術的開端講起。

如何“製成”癌症免疫療法貼片

Lysate是由破裂的黑色素瘤細胞組成的腫瘤原漿（tumor puree）。為了製成癌症免疫療法貼片，研究人員將lysate填充進一排排微針（microneedles）中，而這些微針被鑲嵌在一張貼片上（下圖，下文簡稱“lysate貼片”）。

Photo Credit: Yanqi Ye.

當“lysate貼片”被貼到皮膚上，免疫系統的自然反應是：不管lysate究竟是什麼，它都本不該出現在那裡。因此，“lysate貼片”會觸發免疫反應的形成，而這種免疫反應則會讓免疫系統記住lysate，在機體再次遭遇黑色素瘤時，提高免疫反應的時間和效率。

由於黑色素瘤細胞含有非常高水平的黑色素，因此，被填充了lysate的微針顏色非常暗，但黑色素有一個重要特性——吸收光線。研究者們在他們的新技術中巧妙地利用了這一點：給“lysate貼片”照射近紅外光（near infrared light），這使得貼了“lysate貼片”的皮膚溫度快速升高。

接著，局部發熱會導致皮膚產生類似發熱的環境（fever-like environment），促進lysate從微針中釋放出來，從而有效吸引和激活免疫細胞。同時，溫度升高也有助於局部增加血液和淋巴流動，進而促進免疫細胞的遷移。這樣一原來，提升的免疫響應將增加機體“記住”和“響應”lysate的能力，從而更好地阻止黑色素瘤的侵害。

Credit: Ye et al., Sci. Immunol. 2, eaan5692 (2017)

既可作為疫苗，也具治療潛能

為了測試“lysate貼片”作為一種疫苗的潛力，科學家們使用了三組小鼠：1）一組小鼠貼了“lysate貼片”，並暴露在近紅外光下；2）一組小鼠貼了“lysate貼片”，但沒有照射近紅外光；3）一組小鼠貼了不含lysate的“空貼片”。貼片被貼10天后，小鼠被注射了激活的黑色素瘤細胞。

一個月內，所有貼“空貼片”的小鼠死於黑色素瘤。貼 “lysate貼片”但是沒有照射近紅外光的小鼠得到了很少的保護，只有13%的小鼠存活下來，而兩個月後，貼“lysate貼片”且照射近紅外光的小鼠100%存活下來，且87%的小鼠沒有腫瘤。

為了進一步測試該貼片的治療活性，研究人員進行了一個類似的實驗。唯一不同的是，實驗開始時，小鼠都已經形成了兩個腫瘤——身體的兩側各有一個。“lysate貼片”或“空貼片”被貼在身體左側的腫瘤上。分組情況與前述實驗相同：1）“lysate貼片+近紅外光”組；2）“lysate貼片”組；3）“空貼片”組。

結果顯示，“lysate貼片+近紅外光”組的小鼠身體兩側的腫瘤體積顯著降低，且左側腫瘤縮小的更多。參與該研究的Gianpietro Dotti教授認為，這些實驗結果表明，黑色素介導的癌症免疫療法貼片技術具有靶向原發性腫瘤和轉移性腫瘤的潛能。

此外，研究人員還利用由兩種其他癌症——乳腺癌和另一種黑色素瘤——製成的“lysate貼片”進行了相似的實驗。值得一提的是，科學家們在這兩種癌細胞製成的lysate中都添加了黑色素，目的是使其能夠更容易吸收光。最終，研究結果與前文中的實驗結果是相似的：“lysate貼片與近紅外光”的組合獲得了最好的結果。

圖片來源：Science Immunology

黑色素是一種天然色素，能夠有效地將吸收的太陽光能量轉化為熱量。在這篇發表於Science Immunology雜誌上研究中，科學家們證實，在黑色素瘤中水平非常高的黑色素，實際上能夠被用於幫助治療這類癌症，基於此還開發出相應貼片。

那麼，研究人員是如何做到這一點的呢？這要從lysate（裂解物），也就是這個技術的開端講起。

如何“製成”癌症免疫療法貼片

Lysate是由破裂的黑色素瘤細胞組成的腫瘤原漿（tumor puree）。為了製成癌症免疫療法貼片，研究人員將lysate填充進一排排微針（microneedles）中，而這些微針被鑲嵌在一張貼片上（下圖，下文簡稱“lysate貼片”）。

Photo Credit: Yanqi Ye.

當“lysate貼片”被貼到皮膚上，免疫系統的自然反應是：不管lysate究竟是什麼，它都本不該出現在那裡。因此，“lysate貼片”會觸發免疫反應的形成，而這種免疫反應則會讓免疫系統記住lysate，在機體再次遭遇黑色素瘤時，提高免疫反應的時間和效率。

由於黑色素瘤細胞含有非常高水平的黑色素，因此，被填充了lysate的微針顏色非常暗，但黑色素有一個重要特性——吸收光線。研究者們在他們的新技術中巧妙地利用了這一點：給“lysate貼片”照射近紅外光（near infrared light），這使得貼了“lysate貼片”的皮膚溫度快速升高。

接著，局部發熱會導致皮膚產生類似發熱的環境（fever-like environment），促進lysate從微針中釋放出來，從而有效吸引和激活免疫細胞。同時，溫度升高也有助於局部增加血液和淋巴流動，進而促進免疫細胞的遷移。這樣一原來，提升的免疫響應將增加機體“記住”和“響應”lysate的能力，從而更好地阻止黑色素瘤的侵害。

Credit: Ye et al., Sci. Immunol. 2, eaan5692 (2017)

既可作為疫苗，也具治療潛能

為了測試“lysate貼片”作為一種疫苗的潛力，科學家們使用了三組小鼠：1）一組小鼠貼了“lysate貼片”，並暴露在近紅外光下；2）一組小鼠貼了“lysate貼片”，但沒有照射近紅外光；3）一組小鼠貼了不含lysate的“空貼片”。貼片被貼10天后，小鼠被注射了激活的黑色素瘤細胞。

一個月內，所有貼“空貼片”的小鼠死於黑色素瘤。貼 “lysate貼片”但是沒有照射近紅外光的小鼠得到了很少的保護，只有13%的小鼠存活下來，而兩個月後，貼“lysate貼片”且照射近紅外光的小鼠100%存活下來，且87%的小鼠沒有腫瘤。

為了進一步測試該貼片的治療活性，研究人員進行了一個類似的實驗。唯一不同的是，實驗開始時，小鼠都已經形成了兩個腫瘤——身體的兩側各有一個。“lysate貼片”或“空貼片”被貼在身體左側的腫瘤上。分組情況與前述實驗相同：1）“lysate貼片+近紅外光”組；2）“lysate貼片”組；3）“空貼片”組。

結果顯示，“lysate貼片+近紅外光”組的小鼠身體兩側的腫瘤體積顯著降低，且左側腫瘤縮小的更多。參與該研究的Gianpietro Dotti教授認為，這些實驗結果表明，黑色素介導的癌症免疫療法貼片技術具有靶向原發性腫瘤和轉移性腫瘤的潛能。

此外，研究人員還利用由兩種其他癌症——乳腺癌和另一種黑色素瘤——製成的“lysate貼片”進行了相似的實驗。值得一提的是，科學家們在這兩種癌細胞製成的lysate中都添加了黑色素，目的是使其能夠更容易吸收光。最終，研究結果與前文中的實驗結果是相似的：“lysate貼片與近紅外光”的組合獲得了最好的結果。

顧臻教授（圖片來源：網絡）

顧臻教授說：“這些結果是令人鼓舞的，不過，我們還處於早期開發階段。下一步，我們將在更大型的動物實驗中評估這一技術的安全性和有效性。雖然現在估算成本還為時過早，但我們認為，這種治療方法是可以負擔得起的。”

“智能貼片”對抗糖尿病、癌症、肥胖

顧臻教授最初因“智能胰島素貼片”（該技術入選了《科學》雜誌“2015年十大科技圖片”）等糖尿病領域的突出成果受到學界的關注。近兩年，他和他的團隊正把在糖尿病研究中積累的經驗，成功應用到癌症免疫療法相關技術的開發上。

圖片來源：Science Immunology

黑色素是一種天然色素，能夠有效地將吸收的太陽光能量轉化為熱量。在這篇發表於Science Immunology雜誌上研究中，科學家們證實，在黑色素瘤中水平非常高的黑色素，實際上能夠被用於幫助治療這類癌症，基於此還開發出相應貼片。

那麼，研究人員是如何做到這一點的呢？這要從lysate（裂解物），也就是這個技術的開端講起。

如何“製成”癌症免疫療法貼片

Lysate是由破裂的黑色素瘤細胞組成的腫瘤原漿（tumor puree）。為了製成癌症免疫療法貼片，研究人員將lysate填充進一排排微針（microneedles）中，而這些微針被鑲嵌在一張貼片上（下圖，下文簡稱“lysate貼片”）。

Photo Credit: Yanqi Ye.

當“lysate貼片”被貼到皮膚上，免疫系統的自然反應是：不管lysate究竟是什麼，它都本不該出現在那裡。因此，“lysate貼片”會觸發免疫反應的形成，而這種免疫反應則會讓免疫系統記住lysate，在機體再次遭遇黑色素瘤時，提高免疫反應的時間和效率。

由於黑色素瘤細胞含有非常高水平的黑色素，因此，被填充了lysate的微針顏色非常暗，但黑色素有一個重要特性——吸收光線。研究者們在他們的新技術中巧妙地利用了這一點：給“lysate貼片”照射近紅外光（near infrared light），這使得貼了“lysate貼片”的皮膚溫度快速升高。

接著，局部發熱會導致皮膚產生類似發熱的環境（fever-like environment），促進lysate從微針中釋放出來，從而有效吸引和激活免疫細胞。同時，溫度升高也有助於局部增加血液和淋巴流動，進而促進免疫細胞的遷移。這樣一原來，提升的免疫響應將增加機體“記住”和“響應”lysate的能力，從而更好地阻止黑色素瘤的侵害。

Credit: Ye et al., Sci. Immunol. 2, eaan5692 (2017)

既可作為疫苗，也具治療潛能

為了測試“lysate貼片”作為一種疫苗的潛力，科學家們使用了三組小鼠：1）一組小鼠貼了“lysate貼片”，並暴露在近紅外光下；2）一組小鼠貼了“lysate貼片”，但沒有照射近紅外光；3）一組小鼠貼了不含lysate的“空貼片”。貼片被貼10天后，小鼠被注射了激活的黑色素瘤細胞。

一個月內，所有貼“空貼片”的小鼠死於黑色素瘤。貼 “lysate貼片”但是沒有照射近紅外光的小鼠得到了很少的保護，只有13%的小鼠存活下來，而兩個月後，貼“lysate貼片”且照射近紅外光的小鼠100%存活下來，且87%的小鼠沒有腫瘤。

為了進一步測試該貼片的治療活性，研究人員進行了一個類似的實驗。唯一不同的是，實驗開始時，小鼠都已經形成了兩個腫瘤——身體的兩側各有一個。“lysate貼片”或“空貼片”被貼在身體左側的腫瘤上。分組情況與前述實驗相同：1）“lysate貼片+近紅外光”組；2）“lysate貼片”組；3）“空貼片”組。

結果顯示，“lysate貼片+近紅外光”組的小鼠身體兩側的腫瘤體積顯著降低，且左側腫瘤縮小的更多。參與該研究的Gianpietro Dotti教授認為，這些實驗結果表明，黑色素介導的癌症免疫療法貼片技術具有靶向原發性腫瘤和轉移性腫瘤的潛能。

此外，研究人員還利用由兩種其他癌症——乳腺癌和另一種黑色素瘤——製成的“lysate貼片”進行了相似的實驗。值得一提的是，科學家們在這兩種癌細胞製成的lysate中都添加了黑色素，目的是使其能夠更容易吸收光。最終，研究結果與前文中的實驗結果是相似的：“lysate貼片與近紅外光”的組合獲得了最好的結果。

顧臻教授（圖片來源：網絡）

顧臻教授說：“這些結果是令人鼓舞的，不過，我們還處於早期開發階段。下一步，我們將在更大型的動物實驗中評估這一技術的安全性和有效性。雖然現在估算成本還為時過早，但我們認為，這種治療方法是可以負擔得起的。”

“智能貼片”對抗糖尿病、癌症、肥胖

顧臻教授最初因“智能胰島素貼片”（該技術入選了《科學》雜誌“2015年十大科技圖片”）等糖尿病領域的突出成果受到學界的關注。近兩年，他和他的團隊正把在糖尿病研究中積累的經驗，成功應用到癌症免疫療法相關技術的開發上。

圖片來源：Nano Letters

除了最新發表的這項新成果，在去年3月發表在Nano Letters上的一篇論文中，他們提出一個遞送PD-1抗體的“貼片技術”。具體來說，科學家們首先將PD-1抗體與葡萄糖氧化酶一起裝入納米顆粒中，再將納米顆粒裝到微針中，最後將這些微針排列在貼片表面（下圖）。使用時，血液會進入微針，血液中的葡萄糖在葡萄糖氧化酶的作用下產生酸，慢慢分解納米顆粒。隨著納米顆粒逐漸被降解，PD-1抗體即可被釋放到腫瘤中。

圖片來源：Science Immunology

黑色素是一種天然色素，能夠有效地將吸收的太陽光能量轉化為熱量。在這篇發表於Science Immunology雜誌上研究中，科學家們證實，在黑色素瘤中水平非常高的黑色素，實際上能夠被用於幫助治療這類癌症，基於此還開發出相應貼片。

那麼，研究人員是如何做到這一點的呢？這要從lysate（裂解物），也就是這個技術的開端講起。

如何“製成”癌症免疫療法貼片

Lysate是由破裂的黑色素瘤細胞組成的腫瘤原漿（tumor puree）。為了製成癌症免疫療法貼片，研究人員將lysate填充進一排排微針（microneedles）中，而這些微針被鑲嵌在一張貼片上（下圖，下文簡稱“lysate貼片”）。

Photo Credit: Yanqi Ye.

當“lysate貼片”被貼到皮膚上，免疫系統的自然反應是：不管lysate究竟是什麼，它都本不該出現在那裡。因此，“lysate貼片”會觸發免疫反應的形成，而這種免疫反應則會讓免疫系統記住lysate，在機體再次遭遇黑色素瘤時，提高免疫反應的時間和效率。

由於黑色素瘤細胞含有非常高水平的黑色素，因此，被填充了lysate的微針顏色非常暗，但黑色素有一個重要特性——吸收光線。研究者們在他們的新技術中巧妙地利用了這一點：給“lysate貼片”照射近紅外光（near infrared light），這使得貼了“lysate貼片”的皮膚溫度快速升高。

接著，局部發熱會導致皮膚產生類似發熱的環境（fever-like environment），促進lysate從微針中釋放出來，從而有效吸引和激活免疫細胞。同時，溫度升高也有助於局部增加血液和淋巴流動，進而促進免疫細胞的遷移。這樣一原來，提升的免疫響應將增加機體“記住”和“響應”lysate的能力，從而更好地阻止黑色素瘤的侵害。

Credit: Ye et al., Sci. Immunol. 2, eaan5692 (2017)

既可作為疫苗，也具治療潛能

為了測試“lysate貼片”作為一種疫苗的潛力，科學家們使用了三組小鼠：1）一組小鼠貼了“lysate貼片”，並暴露在近紅外光下；2）一組小鼠貼了“lysate貼片”，但沒有照射近紅外光；3）一組小鼠貼了不含lysate的“空貼片”。貼片被貼10天后，小鼠被注射了激活的黑色素瘤細胞。

一個月內，所有貼“空貼片”的小鼠死於黑色素瘤。貼 “lysate貼片”但是沒有照射近紅外光的小鼠得到了很少的保護，只有13%的小鼠存活下來，而兩個月後，貼“lysate貼片”且照射近紅外光的小鼠100%存活下來，且87%的小鼠沒有腫瘤。

為了進一步測試該貼片的治療活性，研究人員進行了一個類似的實驗。唯一不同的是，實驗開始時，小鼠都已經形成了兩個腫瘤——身體的兩側各有一個。“lysate貼片”或“空貼片”被貼在身體左側的腫瘤上。分組情況與前述實驗相同：1）“lysate貼片+近紅外光”組；2）“lysate貼片”組；3）“空貼片”組。

結果顯示，“lysate貼片+近紅外光”組的小鼠身體兩側的腫瘤體積顯著降低，且左側腫瘤縮小的更多。參與該研究的Gianpietro Dotti教授認為，這些實驗結果表明，黑色素介導的癌症免疫療法貼片技術具有靶向原發性腫瘤和轉移性腫瘤的潛能。

此外，研究人員還利用由兩種其他癌症——乳腺癌和另一種黑色素瘤——製成的“lysate貼片”進行了相似的實驗。值得一提的是，科學家們在這兩種癌細胞製成的lysate中都添加了黑色素，目的是使其能夠更容易吸收光。最終，研究結果與前文中的實驗結果是相似的：“lysate貼片與近紅外光”的組合獲得了最好的結果。

顧臻教授（圖片來源：網絡）

顧臻教授說：“這些結果是令人鼓舞的，不過，我們還處於早期開發階段。下一步，我們將在更大型的動物實驗中評估這一技術的安全性和有效性。雖然現在估算成本還為時過早，但我們認為，這種治療方法是可以負擔得起的。”

“智能貼片”對抗糖尿病、癌症、肥胖

顧臻教授最初因“智能胰島素貼片”（該技術入選了《科學》雜誌“2015年十大科技圖片”）等糖尿病領域的突出成果受到學界的關注。近兩年，他和他的團隊正把在糖尿病研究中積累的經驗，成功應用到癌症免疫療法相關技術的開發上。

圖片來源：Nano Letters

除了最新發表的這項新成果，在去年3月發表在Nano Letters上的一篇論文中，他們提出一個遞送PD-1抗體的“貼片技術”。具體來說，科學家們首先將PD-1抗體與葡萄糖氧化酶一起裝入納米顆粒中，再將納米顆粒裝到微針中，最後將這些微針排列在貼片表面（下圖）。使用時，血液會進入微針，血液中的葡萄糖在葡萄糖氧化酶的作用下產生酸，慢慢分解納米顆粒。隨著納米顆粒逐漸被降解，PD-1抗體即可被釋放到腫瘤中。

圖片來源：Nano Letters

研究人員在黑色素瘤小鼠模型中測試了該技術。40天后，40%經微針貼片注射的小鼠存活下來，且沒有檢測到殘餘的黑色素瘤；而對照組小鼠存活率為零。此外，他們還檢測了一種雞尾酒療法，即將納米顆粒中同時填充了PD-1抗體和另一種免疫療法藥物CTLA-4抗體。採用微針貼片治療40天后，70%的小鼠存活下來，且沒有檢測到殘留的黑色素瘤。

除了糖尿病、癌症領域的成果，探索君不久前介紹的顧臻教授團隊開發的“減肥貼片”也受到了廣泛的關注（華人科學家顧臻新成果！無需運動就能減肥，一張“貼片”簡單告別脂肪）。這些成果的發表證明了貼片技術在多種疾病中的治療潛能。希望經過進一步的動物實驗、人體試驗的驗證，這類技術能夠獲批上市，真正幫助到患者。

參考資料

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