微针贴：黑色素瘤治疗新对策

诸平

据美国化学学会2019年8月25日提供的消息，一种新的微针贴剂（microneedle patch）能够在一分钟内，可以轻松地提供能够治疗黑色素瘤的癌症疫苗。微针贴剂大小只有几厘米而已。黑色素瘤是一种致命的皮肤癌, 根据美国皮肤病学会（American Academy of Dermatology）的统计结果，在过去30年间，美国黑色素瘤患者人数一直在增加。每年有近10万人被诊断患有黑色素瘤，并每天有20人死于黑色素瘤。现在,研究者已经开发出一种快速有效地提供药物，攻击黑素瘤细胞的皮肤贴。微针贴剂已经在小鼠和人类皮肤样本上进行了试验,是向开发疫苗治疗黑色素瘤和其他疫苗的广泛应用迈出了重要一步。

研究人员将他们的发现在2019年8月25日的美国化学学会(ACS) 2019年秋季全美会议和博览会（American Chemical Society Fall 2019 National Meeting and Exposition）上进行了介绍。

帮助开发此贴剂的研究生何岩曝（Yanpu He音译）说：“我们的微针贴剂具有独特的化学涂层和传输模式,使用方便，同时可以提供治疗剂量的药物。我们的贴剂经过老鼠动物模型和人体实验发现，不仅会引起强烈的抗体反应，而且对人皮肤会引发强烈的免疫反应。”

局部药膏可以将药物注入皮肤，但只能穿透一小段距离。虽然皮下注射器是一种有效的药物输送方式，但它们也会对患者带来疼痛。皮下注射器也会给病人带来不便，导致病人不愿意接受。

微针贴片是一种简单、无痛的治疗方法。而微针贴片的制作是一层一层（layer-by-layer， LbL)涂制的，研究人员用带正、负电荷的分子交替覆盖在其表面。为了在贴片的表面形成坚固的药物薄膜，相邻的每一层都必须相互强烈吸引，同时也必须吸引微针。何岩曝说：“但这种吸引力让整片微针贴变得非常‘黏’，过去的方法保留了这种‘粘性’，需要90 min的时间才能让足够多的药物离开贴片进入皮肤。”

Paula T. Hammond博士和她的研究生何岩曝, Celestine Hong以及麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology)的其他同事设计了一种方法来解决这个问题。他们设计了一种由两部分组成的新型pH反应聚合物。他说:“第一部分含有胺基，它们在我们制造微针的pH值时带正电荷，但在皮肤pH值时呈中性。第二部分含有微针制作时不带电荷的羧酸基团，但当贴片贴在皮肤上时，羧酸基团就会带负电荷，所以总的来说电荷会从正电荷变为负电荷。”虽然LbL膜的构建仍然需要粘性的负-正-负层，但当贴膜贴在皮肤上时，该团队的贴片会迅速切换到排斥的负-负-负层。当微针刺入皮肤并将LbL药物薄膜植入皮下后，药物迅速离开贴片。

研究小组将鸡卵清蛋白（chicken ovalbumin）作为模型抗原，用它们的贴片给小鼠接种疫苗，并将肌肉注射和皮下注射的结果进行比较。微针治疗产生的抗体水平是肌肉注射(如注射流感疫苗)的9倍，是皮下注射(如注射麻疹疫苗)的160倍。他们还在人皮肤的手术样本中发现了有效的免疫激活。

Paula T. Hammond博士说:“我们的贴片技术可以用来运送疫苗，对抗不同的传染病。但令我们兴奋的是，这种贴片有可能成为肿瘤学家对抗癌症，尤其是黑色素瘤的另一种工具。”

为了制造黑色素瘤疫苗，研究人员开发了一种抗原，其中包括黑色素瘤细胞经常过度表达的一种标记物，另外还有一种佐剂，它为免疫系统创造了一种普遍的危险信号，并增强了免疫系统的反应。然后，他们在小鼠的免疫细胞中测试了不同的抗原和佐剂的LbL微针膜。从这些实验中，研究人员确定了最理想的LbL微针结构，该结构似乎可以激活皮肤中可直接进入的免疫细胞。在活的老鼠体内，这些细胞反过来可以迁移到淋巴系统，并招募其他免疫细胞来攻击黑色素瘤。研究人员现在计划在老鼠身上测试黑素瘤的贴片。

Paula T. Hammond博士说:“我们正在使用低成本的化学物质和一个简单的制造方案来改造疫苗。最终，希望得到认可批准并投放市场。”更多信息请注意浏览原文或者相关报道。