「黑色素是一种天然色素，可以有效地将吸收的太阳能转化为热量」，本研究的通讯作者，北卡罗莱纳大学教堂山分校和北卡罗莱纳州立大学的顾臻教授说，「我们的研究发现，黑色素瘤中含量很高的黑色素，可以用来帮助治疗黑色素瘤。 我们用近红外（NIR）光照射皮肤贴片，刺激全身免疫应答以促进与癌症病灶作斗争。」
顾臻教授
「我们都知道，皮肤中有许多免疫细胞。我们这个研究的出发点是训练人体皮肤里的免疫细胞，让它们更好的抵抗黑色素瘤细胞。一旦这些免疫细胞被激活，就可以帮助提高身体的免疫力，降低肿瘤的发生率和治疗已有的肿瘤」，本研究的第一作者叶彦奇说。
在如何训练皮肤免疫细胞上，顾臻团队借鉴了病毒疫苗的作用机制。他们将黑色素瘤细胞裂解成浆，然后用裂解物填充微针阵列，然后嵌入贴片。裂解物本身无活性。当贴片贴在皮肤这个人体最大的免疫器官上时，免疫系统立即就察觉到裂解液这个异物的存在，立马会触发免疫反应，而且免疫系统会“记住”黑色素瘤裂解物，如果它再次遇到黑色素瘤，响应时间和效率会显著提升。
此外，由于黑色素瘤含有高水平的黑色素，裂解物填充的微针颜色也是黑色的，具有较强的吸收光线能力。当研究人员把近红外光照射到贴片上的时候，光被微针中的黑色素大量吸收，从而迅速提高贴片附近皮肤的温度。
这种局部的受热，会促进微针呈递裂解物中的抗原，更有效吸引和激活免疫细胞。另外，局部温度升高也有助于血液和淋巴液的流动，促进免疫细胞的迁移。这进一步增加了人体对裂解物的免疫响应水平，更好地防止黑色素瘤的侵入。
为了测试贴片作为疫苗的潜力，研究人员准备了三组小鼠：一组贴上贴片并暴露于近红外光下；一组贴上贴片，但没有暴露在近红外光下;一组贴了一个空贴片。贴片在小鼠身上贴5天。取下贴片的5天后，给小鼠注射有活性的黑色素瘤细胞。
在一个月内，所有贴空白贴片的小鼠都死于黑色素瘤。 贴有裂解物的贴片，但没有暴露在近红外光条件下的小鼠，只有13％存活。 同时贴上有裂解液的贴片，还暴露在近红外光下的小鼠，即使2个月后，所有的小鼠都还好好活着，而且其中87％没有肿瘤。
为了进一步测试贴片的治疗效果，研究人员进行了类似的实验。 这次不一样的是，所有的小鼠身上都已经有两个肿瘤了，这两个肿瘤分别位于身体的两侧。 然后，研究人员将贴片贴在小鼠身体左侧的肿瘤上。
贴了有裂解物贴片并暴露在近红外光下的小鼠，身体两侧的肿瘤体积都显著缩小，左侧贴了贴片的肿瘤缩小得更多。 贴片有裂解物但没有暴露在近红外光下的小鼠，肿瘤的生长受到限制，特别是在左侧。「这表明这项技术可潜在有效地控制肿瘤的扩散转移，并且有针对性地治疗原发性肿瘤。」北卡罗莱纳大学医学院的免疫学教授，同时也是研究作者之一的Gianpietro Dotti博士说。
在接下来的研究中，研究人员用乳腺癌和另一种没有色素沉积的黑色素瘤模型做了类似的研究。在这两种情况下，研究人员都将黑色素添加到裂解液中，使其更具吸光性。 结果与前面的实验结果类似：与近红外光一起使用的贴片产生了最佳的治疗结果，验证了这项平台技术对其他癌症也有疗效。
「这些结果是令人鼓舞的，但目前仍处于研发前期」，顾臻说，「下一步在大型动物身上评估技术的安全性和有效性。现在估算成本还为时过早，我们认为这种治疗药械将来能够量产后，价格会在可以承受的范围之内。」
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