小鸟说早早早，巨噬细胞为什么背上“小书包”？
巨噬细胞是一类贪婪的细胞，它们识别并吞噬它们认为对身体有害的任何东西。
近日，哈佛大学的研究团队制造了一种“生物背包”，可以在巨噬细胞身上搭几天便车，而不触发它们的吞噬反应。
这就有机会人为地影响巨噬细胞的行为，使其更好地发挥免疫功能。
巨噬细胞是一种免疫细胞，可以在人体中巡逻，寻找潜在威胁，例如病毒，细菌和肿瘤细胞，吞噬并摧毁它们。
但是，恶性肿瘤的免疫逃逸机制是很令人苦恼的：它们分泌的物质会使到达肿瘤微环境中的巨噬细胞“反水”——从“杀死肿瘤”的促炎状态转变为“促进肿瘤”的抗炎状态，从而抑制免疫反应，促进血管生长并帮助肿瘤转移。
从体内提取巨噬细胞，诱导它们进入“杀瘤”状态，并重新将它们输入体内与癌细胞作斗争的理想很丰满，可是现实却很骨感——因为肿瘤的“甜言蜜语”总是无情地将它们打回“促瘤”状态。
近期，哈佛大学的研究人员为这个问题寻找了一种新的解决方案：为巨噬细胞加上分泌细胞因子的“背包”，使它们保持“杀死肿瘤”的激情。并且使它们在到达肿瘤部位后最多可维持五天的激活状态。
给巨噬细胞“背书包”，可行吗？
（图片来源：《Cellular backpacks for macrophage immunotherapy》）
巨噬细胞的是高度适应性的细胞，可以对周围环境的刺激产生非常强烈的反应。已有试验表明，可以通过这些“背包”提供给巨噬细胞持续的刺激，使其保持在所需状态。
科学家在体外将巨噬细胞与“背包”混合，发现大约87％的细胞会主动背起1-4个小背包，并且允许这些背包至少在它们身上停留五天。
（图片来源：《Cellular backpacks for macrophage immunotherapy》）
从电镜照片中，我们可以很明显地看到，紫色的背包可以附着在灰色的巨噬细胞上，而不会被吞噬和消化。
往“背包”里放点干货，随时应战！
我们知道，干扰素γ（IFN-γ）是一种巨噬细胞促炎反应的有效刺激因子，并且已显示出IFN-γ可减少某些肿瘤的大小。如何将这种提神醒脑的物质有效传递给巨噬细胞呢？
研究人员试着将两层生物相容性聚合物聚乳酸-乙醇酸共聚物（PLGA）中间夹上聚乙烯醇（PVA）和细胞因子（IFN-γ），制成“背包”穿戴在巨噬细胞上，用以调控它们的状态。
（图片来源：《Cellular backpacks for macrophage immunotherapy》）
随后，他们测试了巨噬细胞的各种标记物，查看它们是处于对抗肿瘤的促炎（M1）状态还是促进肿瘤的抗炎（M2）状态。
（图片来源：《Cellular backpacks for macrophage immunotherapy》）
测试结果表明，携带IFN-γ背包的巨噬细胞比带有空白背包或什么也没背的巨噬细胞更多地表现出M1型促炎抗肿瘤状态。
“背包”的实力，不容小觑
当确定巨噬细胞可以主动拾起“背包”后，就是时候进行真正的测试了！
研究人员将携带背包的巨噬细胞注入转移性乳腺癌小鼠的肿瘤中，经7天后对其进行评估。他们惊喜地发现，携带IFN-γ背包的巨噬细胞至少在48小时中表达了的M1型促炎指标，并且表达水平明显高于空白背包或仅注射游离IFN-γ的巨噬细胞。
（图片来源：《Cellular backpacks for macrophage immunotherapy》）
此外，他们还发现，与对照组小鼠相比，用IFN-γ背包疗法治疗的小鼠，乳腺癌转移性结节明显少，肿瘤更小，并且存活更久。
（图片来源：《Cellular backpacks for macrophage immunotherapy》）
这表明，肿瘤相关的巨噬细胞（TAM）从M2抗炎状态恢复为M1促炎状态，从而有效地激活了它们的抗肿瘤能力！
当研究小组深入研究IFN-γ背包疗法后肿瘤内部发生了什么情况时，他们发现了令人惊讶的结果：不仅携带背包的巨噬细胞停留在M1促炎状态，它们还帮助了小鼠体内的其他巨噬细胞转变为M1促炎状态。
“背包”疗法，未来可期
除了产生针对肿瘤的持续促炎反应外，该团队的背包疗法还可以用于相反的工作：即将患有自身免疫过度相关疾病的患者（例如类风湿关节炎、克罗恩氏病和红斑狼疮）的巨噬细胞转变为抗炎状态。
哈佛大学的Mitragotri实验室正在继续探索该技术的不同应用，包括将不同的试剂装载到背包中，并测试它们结合和控制其他类型细胞的能力。
改善药物的输送能力是当今生物医学研究中的热门话题，而细胞本身就是最佳载体，因为细胞可以穿越人体自身的防御屏障并以高精度达到目标。
将改造后的细胞引入人体的最大挑战是如何在注射后对其进行控制，使其能够按照治疗的意愿发挥免疫功能。
通过本文讲解，您是否对肿瘤的免疫治疗有了进一步的了解呢？
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