冻死癌细胞能治病？浙大顾臻等 Sci Adv 封面发表「死细胞疗法」，既能靶向治疗又能疫苗接种
急性髓性白血病（Acute myeloid leukemia, AML）是一种血液恶性肿瘤，其 5 年生存率仅为 30％。化疗是诱导 AML 缓解的重要方法之一，但存在副作用大、预后不佳、复发率高等问题。
化疗后造血干细胞移植（HSCT）是目前唯一可能治愈 AML 的方法。然而，HSCT 面临缺乏合适的造血干细胞供体、移植相关死亡风险高等一系列难题。因此，迫切需要寻找更合适的 AML 治疗策略，尤其是靶向骨髓的特异性治疗策略。
2020 年 12 月 9 日，浙江大学药学院顾臻教授团队在 Science Advances 杂志上在线发表了题为 Cryo-shocked cancer cells for targeted drug delivery and vaccination 的研究论文，并被选为封面文章。这篇论文第一作者为上海中医药大学中药学院副教授 慈天元博士及浙江大学药学院特聘研究员李洪军博士。
该研究通过液氮处理创新性地发明了「死细胞疗法」，并证实了可用来增强化疗药物向骨髓的靶向递送，也可作为癌症疫苗用于促进抗肿瘤免疫反应。
研究内容
死细胞的液氮制备及结构表征
作者将 AML 细胞分散于细胞冷冻液中并浸入液氮 12 小时，随后在 37°C 的温水中快速解冻，即获得液氮处理（liquid nitrogen–treated, LNT）细胞。
接下来作者研究了 LNT 细胞的结构表征，结果发现除了细胞大小略微减少外，LNT 细胞具有与未处理活细胞相同的结构。流式细胞术和共聚焦显微镜分析都证实了这点。
随后作者评估了 LNT 细胞的安全性。研究表明几乎所有的 LNT 细胞都被 EthD-1（指示死亡细胞）标记，而没有显示 calcein AM（指示活细胞）完整荧光信号。而且与活癌细胞相比，LNT 细胞没有显示出增殖活性。
作者进一步探索 LNT 细胞体内的致病情况发现，小鼠中 C1498 AML 活细胞迅速增殖并在 31 天之内引起 100％死亡，而接受 C1498 LNT 细胞的小鼠则没有检测到生物发光信号，并且所有小鼠均存活了 180 天以上。
LNT 细胞作为靶向药物载体
以往研究表明白血病细胞具有「骨髓归巢」功能，与 CXCR4 和 CD44 趋化因子的表达密切相关。作者通过共聚焦成像和流式细胞术发现，在活肿瘤细胞和 LNT 细胞中均检测到 CXCR4 和 CD44。尽管表达水平有所降低，LNT 细胞仍保留了一定的归巢能力。静脉输注时，与 C1498 活细胞相比，LNT 细胞在骨髓中表现出相似的富集能力。
作者进一步评估 LNT 细胞能否有效载荷阿霉素（doxorubicin, DOX），递送 DOX 到骨髓。研究发现 DOX 可以通过与 LNT 细胞混合孵育装载到 LNT 细胞中，并能持续地从载药的 LNT 细胞（LNT 细胞 / DOX）中释放出来。
随后作者研究发现游离 DOX 对 C1498 细胞体外毒性更高，但 LNT 细胞 / DOX 具有更长的血液半衰期和更高的骨髓富集。在鼠 AML 模型中评估 LNT 细胞 / DOX 的治疗效果，结果发现尽管单独的 LNT 细胞没有抗肿瘤作用，但与对照组相比，LNT 细胞 / DOX 治疗减弱了肿瘤的生长能力。
LNT 细胞介导化学免疫疗法
肿瘤细胞裂解物可以用于癌症疫苗制备并引发肿瘤特异性免疫应答。作者假设 LNT 细胞 / DOX 可以增强抗原呈递细胞的抗原摄取和成熟，提高抗肿瘤能力。
研究发现未经处理的小鼠中 AML 癌细胞的生物发光迅速增加，而 LNT 细胞 / DOX 与免疫佐剂治疗后 AML 被部分抑制。在肿瘤接种后 21 天，用 LNT 细胞 / DOX 与免疫佐剂治疗的小鼠中 AML 细胞几乎被完全清除。血清干扰素 -γ（IFN-γ）和肿瘤坏死因子 -α（TNF-α）的水平升高，以及 CD3+T 细胞和 CD8+T 细胞的升高，证实了 LNT 细胞 / DOX 联用免疫佐剂治疗的优越性。
LNT 肿瘤细胞的预防功效
作者进一步评估了 LNT 细胞作为预防性癌症疫苗的有效性。在用 C1498 活细胞攻击之前，作者首先在 21、14 和 7 天时对小鼠进行免疫。结果发现 LNT 细胞联用免疫佐剂预免疫的小鼠中 AML 被阻止。而且用 LNT 细胞联合免疫佐剂治疗后，有 71％的小鼠在肿瘤攻击 90 天后实现无瘤生存；而所有对照小鼠在第 34 天死亡。在用 LNT 细胞联用免疫佐剂治疗的小鼠中，血清 IFN-γ，TNF-α，IL-12 和 IL-6 的水平显著增加，CD3+T 细胞和 CD8+T 细胞显著增加，表明在接种肿瘤细胞后立即触发了免疫反应。
研究总结
该研究创新性地提出了一种全新的 AML 治疗策略，其巧妙的实验构思让人叹为观止。简单的液氮处理过程消除了肿瘤细胞的致病性，但保留了其细胞结构的完整性，以及这些细胞对肿瘤部位的归巢能力。这使得 LNT 细胞既可以加载化疗药物靶向治疗，又能够与免疫佐剂联用引起治疗性和保护性免疫抗肿瘤反应。
研究团队表示，死细胞疗法的抗癌有效性和安全性还应在其他实验动物模型中进一步全面评估；LNT 细胞还可以用作其他疗法的药物载体，例如免疫检查点抑制剂，值得深入研究。
目前，研究团队正在拓展「利用液氮高效制备死细胞」这一技术平台，以用于其他疾病的治疗，未来可期。
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