细胞因子，由免疫细胞释放的小蛋白质相互通信，一段时间以来一直被研究作为潜在的癌症治疗。
然而，尽管其已知的效力和与其他免疫疗法一起使用的潜力，细胞因子尚未成功地发展成有效的癌症疗法。这是因为蛋白质对健康组织和肿瘤都具有高毒性，使得它们不适合用于对整个身体施用的治疗。
将细胞因子治疗直接注射到肿瘤本身可以提供一种限制其对肿瘤和保护健康组织的益处的方法，但是之前的尝试已经导致蛋白质在几分钟内从癌组织漏出并进入体内循环。
现在，麻省理工学院科赫综合癌症研究所的研究人员已经开发出一种技术，通过添加一种附着在组织上的类似维可牢尼龙搭扣的蛋白质来预防细胞因子一旦注入肿瘤就会逃逸。
通过这种方式，由Dane Wittrup领导的研究人员，化学工程和生物工程的Carbon P. Dubbs教授以及科赫研究所的成员，希望限制对健康组织造成的伤害，同时延长治疗对肿瘤的攻击能力。 。
为了开发他们在科学转化医学杂志上发表的论文中描述的技术，研究人员首先研究了在肿瘤中发现的不同蛋白质，找到一种可以用作细胞因子治疗靶点的蛋白质。他们选择了胶原蛋白，它在实体肿瘤中大量表达。
然后，他们进行了广泛的文献检索，以找到有效结合胶原蛋白的蛋白质。他们发现了一种叫做lumican的胶原蛋白结合蛋白，然后它们附着在细胞因子上。
“当我们在肿瘤内注射(胶原蛋白锚定细胞因子治疗)时，我们不必担心身体其他部位发现的胶原蛋白;我们只需要确保我们的蛋白质与胶原蛋白的结合非常紧密，”主要作者说。 Noor Momin，麻省理工学院Wittrup实验室的研究生。
为了测试这种治疗方法，研究人员使用了两种已知的刺激和扩展免疫细胞反应的细胞因子。还已知细胞因子白细胞介素-2(IL-2)和白细胞介素-12(IL-12)与其他免疫疗法很好地结合。
虽然IL-2已获得FDA批准，但其严重的副作用迄今已阻止其临床应用。同时，由于其严重的毒性，IL-12疗法尚未达到3期临床试验。
研究人员通过将两种不同的细胞因子注射到小鼠的肿瘤中来测试治疗效果。为了使测试更具挑战性，他们选择了一种含有相对少量胶原蛋白的黑色素瘤，与其他肿瘤类型相比。
然后，他们比较了单独给予细胞因子和注射附着在结合胶原蛋白的lumican上的细胞因子的效果。
“此外，所有细胞因子疗法都与一种全身治疗形式一起给予，例如肿瘤靶向抗体，疫苗，检查点阻断或嵌合抗原受体(CAR)-T细胞疗法，正如我们想要展示的那样将细胞因子与许多不同的免疫治疗方式结合起来的潜力，“Momin说。
他们发现，当任何一种治疗方法单独给药时，小鼠就无法存活。结合这些治疗可以略微提高存活率，但当细胞因子与lumican一起施用以结合胶原蛋白时，研究人员发现超过90%的小鼠存活了一些组合。
“所以我们能够证明这些组合具有协同作用，它们可以很好地协同工作，并且附着在lumican上的细胞因子确实有助于获得组合的全部益处，”Momin说。
更重要的是，附着lumican消除了仅与细胞因子治疗相关的毒性问题。
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