眾所周知，許多癌症治療對身體都很苛刻；它們在攻擊健康細胞的同時也攻擊腫瘤細胞，並導致廣泛的副作用。芝加哥大學普利茲克分子工程學院（PME）現在已經開發出一種策略，防止一種潛在的癌症藥物造成這種損害。白細胞介素-12已被科學家修改為一種新的“蒙面”形式，只有當它接觸到腫瘤時才會被激活。關於該分子（也稱為 IL-12）的研究已發表在《自然-生物醫學工程》雜誌上。
“我們的研究表明，這種‘蒙面版’的IL-12對人體來說要安全得多，但它擁有與原版相同的抗腫瘤功效，”博士后研究員、新論文的第一作者Aslan Mansurov說。他與尤金-貝爾組織工程教授Jeffrey Hubbell一起開展了IL-12工程工作，後者與Melody Swartz教授共同領導了PME的免疫工程研究主題。
研究人員發現，IL-12能強烈激活淋巴細胞，而淋巴細胞是具有殺死腫瘤細胞能力的免疫細胞。然而，早期的IL-12臨床研究在20世紀90年代由於患者的苛刻的毒副作用而停止。引發一系列殺死癌細胞事件的免疫激活也在整個身體內引起了明顯的炎症。對IL-12的研究被終止了，至少是在其自然形式下。
然而，Mansurov、Hubbell、Swartz和其他人想出了一個計劃來恢復IL-12的潛力。如果這種藥物能夠通過身體而不觸發免疫系統呢？他們創造了一個“蒙面”分子，用一個“蓋子”覆蓋IL-12中通常與免疫細胞結合的區域。只有腫瘤相關蛋白酶，即位於腫瘤附近的分子“剪刀”的集合，以幫助它們破壞其周圍的良好組織，可以切斷該“蓋子”。IL-12變得活躍，然後在蛋白酶去除“蓋子”時能夠激活針對腫瘤的免疫反應。
Mansurov解釋說：“被掩蓋的IL-12在身體各處基本沒有活性，除了在腫瘤部位，這些蛋白酶可以撕掉‘面具’。”
研究人員進行了一系列的實驗，表明被掩蓋的分子並沒有引起歸因於未修改的IL-12的炎症。事實上，當他們測試工程IL-12對結腸癌的影響時，他們發現該藥物導致了癌細胞的完全消除。在實驗室研究的乳腺癌模型中，掩蔽的IL-12甚至比抗PD1抗體更有效，這是一種常用於人類的免疫療法。
為了進一步探索這種新葯在治療人類方面的潛在效用，Mansurov和他的同事轉向了從病人身上收集和捐贈的黑色素瘤和乳腺癌活檢。該團隊希望確保人類癌症中含有足夠高水平的腫瘤相關蛋白酶，以解除IL-12的“面具”。事實上，當工程化的IL-12暴露在活檢樣本中時，它的分子“面具”脫落了，釋放出其全部免疫力。
Mansurov說：“幾十年來，該領域一直希望IL-12有一天能成為抗擊癌症的可行療法，我們現在已經證明這是可能的。我們希望將這種分子轉化為臨床，現在正在與一些潛在的合作夥伴討論，以實現這一目標。”
雖然將這種新的發展成果帶給患者還需要一些時間，但新的治療方法顯然即將到來。
“我們普利茲克分子工程學院的目標是為人類的一些最大挑戰提供解決方案。” Hubbell說：“免疫工程採取跨學科的研究方法，這使我們能夠開發新的方法來對抗疾病。對於那些抗擊癌症的人來說，這是一個非常有希望的發展。”