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前段时间荷叶在《3分钟让你明白应用研究的基本套路》中介绍了一种最近兴起的新技术——透皮微针芯片（microneedlearray）在2型糖尿病中的应用。此次荷叶与大家分享微针芯片在肿瘤免疫治疗中的应用。
肿瘤疫苗的概念已经提出很多年，人们希望像打疫苗一样，打一针瘤苗就能预防肿瘤。但是肿瘤疫苗的方法并没有取得预期的效果。
后来研究者们提出基于修饰DC细胞的肿瘤疫苗：分离培养扩增DC，负载上肿瘤抗原，再回输体内以增强患者自身对肿瘤的免疫杀伤能力。但是该方法操作复杂，难度较大，价格昂贵，且实验发现回输的DC仅有很小的一部分向淋巴结归巢。
针对这些问题YanqiYe等提出了自己的解决方案，文章发表在年11月的《ScienceImmunology》上。
应用研究的常用套路一提出基本设想1.利用microneedle技术，将失活的肿瘤裂解物（含大量的肿瘤抗原）与玻璃酸混合，制成微针阵列，贴于皮肤，穿透局部皮肤，缓慢释放肿瘤抗原，提呈给皮下DC，刺激肿瘤特异的杀伤性T细胞等，使机体对肿瘤产生免疫应答，杀伤肿瘤细胞，抑制肿瘤生长；
2.为了增强局部DC的数目，在微针中添加GM-CSF，促进DC的募集、增殖和存活；
3.为了增加局部免疫应答，在微针芯片中加入天然的黑色素，而黑色素能吸收光能转变为热能，提高微针局部的温度，促进局部血流和炎性因子的释放，募集、激活免疫细胞。
微针芯片肿瘤免疫治疗的基本设想
二验证设想的有效可行1.微针芯片的合成和特性分析
研究者设计合成了9mm×9mm的微针芯片，含有15×15个微针，添加了黑色素的微针芯片呈黑色。通过扫描电镜验证微针芯片的结构。对肿瘤裂解产物进行不同颜色的荧光标记，结果显示失活的肿瘤裂解物主要分布于微针。
微针芯片的结构
接着研究者分析了黑色素微针芯片的光热效应，在近红外的光线（NIR）照射下芯片的最高温度约为42℃。同时混合黑色素不影响微针芯片中DC相关的GM-CSF因子的释放。
微针芯片的产热效应和肿瘤裂解物中GM-CSF的释放
2.验证黑色素微针芯片的功能
1）体外验证微针芯片对DC细胞的作用
研究发现NIR照射10min能最大程度在体外激活DC细胞，其CD80+CD86+的比例最高，同时NIR在体外不影响DC细胞的存活。
体外观察微针芯片对DC细胞的影响
2）体内验证微针芯片对肿瘤的作用
接着研究者在小鼠上使用微针芯片，发现微针在使用7天后被皮肤降解吸收。进一步，建立了B16、BP黑色素瘤和4T1乳腺癌荷瘤模型，发现无论是在荷瘤前给予微针芯片进行提前免疫，或者在荷瘤后给予微针芯片进行免疫治疗，都能显著抑制肿瘤的生长，延长小鼠的存活时间。
小鼠使用微针芯片的方法以及皮肤对微针芯片的降解吸收
微针芯片抑制B16、BP和4T1肿瘤的生长，延长小鼠存活时间
3）探讨微针芯片对肿瘤抑制作用的机制
研究者分析了微针芯片刺激的局部皮肤，发现皮肤内CD11c+DC和CD49+NK细胞增多。
微针芯片刺激局部皮肤内DC和NK增多
微针芯片处理的小鼠脾脏T细胞的杀伤能力明显增强。
对肿瘤内浸润的免疫细胞分析发现，肿瘤内CD3+CD8+的T细胞比例增多，肿瘤区域引流淋巴结内激活的DC（CD80+CD86+）亦明显增多。
荷叶的感触：一种新技术＋不同的研究领域＝一连串的研究成果！！！微针芯片技术大有可为！
参考文献：
YeYetal.Amelanin-mediatedcancerimmunotherapypatch.SciImmunol.Nov10;2(17).pii:eaan.doi:10./sciimmunol.aan.
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