研究人員開發出一種液態凝膠，注入實體瘤後會凝固，在CT掃描中可見，並能緩慢釋放抗癌藥物。將這種凝膠與免疫療法結合使用可提高小鼠的存活率，並對遠處未經治療的腫瘤產生影響，這表明它具有治療轉移性癌症的潛力。

將抗癌藥物直接注射到腫瘤中–瘤內療法–是治療實體瘤的一種很有前景的方法。不過，臨床試驗也凸顯了一些缺點。其一是大多數免疫療法由小分子組成，注射後容易從腫瘤部位迅速消散。另一個問題是如何在原位對治療進行可視化，以確認其標靶遞送。

現在，麻省總醫院布里格姆分院的研究人員與科氏癌症綜合研究所（Koch Institute for Integrative Cancer Research）合作開發了一種凝膠遞送系統，克服了這些難題。

這項研究的主要作者阿維克-索姆（Avik Som）說：「這種凝膠解決了現有腫瘤內免疫療法嘗試中的兩個問題：使療法可見且實用，以便介入放射科醫生確認給藥情況，並確保藥物確實停留在所需的區域。”

研究人員開始著手製造一種多功能凝膠：它必須能在室溫下注射，並在腫瘤部位凝固；它必須含有成像劑，以便能透過CT 影像對治療進行可視化；它還必須能進行癌症治療。在這種情況下，治療藥物是咪喹莫特，一種美國食品藥物管理局批准的免疫刺激藥物。

他們最後選擇了一種由生物相容性聚乳酸-共聚乙醇酸（PLGA）和聚乙二醇（PEG）組成的三嵌段結構共聚物。這種三嵌段結構具有兩個關鍵特徵，可以實現咪喹莫特的控釋：首先，它可以自組裝成膠束狀奈米顆粒，將藥物包裹起來，使其溶解度提高了約2000倍，從而可以釋放更大劑量的藥物；其次，在體溫附近，這種膠束結構會形成黏性凝膠。接下來，研究人員添加了造影劑碘帕米多，以便在CT 下觀察瘤內注射情況。他們將這種凝膠給藥系統命名為”Imigel”。

研究人員利用通常對免疫療法有抵抗力的結腸癌和乳腺癌小鼠模型，對動物進行了一次瘤內注射，即Imigel和檢查點抑製劑（CPI）療法的組合。每隻小鼠都有兩個相同類型的腫瘤，但只有一個接受了治療，這樣研究人員就能測試凝膠是否同時刺激了局部和全身免疫。

治療90天后，兩種癌症模型的存活率都有所提升。在結腸癌模型中，46%的小鼠存活；在乳癌模型中，20%的小鼠存活。治療產生了一種全或無的反應。對它有反應的小鼠顯示，治療過的腫瘤和遠處的腫瘤完全消退，而沒有反應的小鼠則顯示兩個部位都沒有消退。

索姆說：「當我們把這種凝膠注射到腫瘤中時，我們就能教導免疫系統識別癌症，並促使它不僅攻擊注射凝膠的部位，而且攻擊體內可能藏有相同癌症的其他部位。 “

所謂的’腹腔效應’，即局部治療誘導遠處轉移灶產生治療效果，可能是繼發於免疫激活，在癌症治療中很少見，尤其是對CPI 治療有抗藥性的癌症。本次研究中使用的聯合療法對遠處未治療的腫瘤產生了影響，這有可能對轉移性癌症的療法產生影響。

研究人員將繼續測試凝膠技術的安全性，並計劃用咪喹莫特以外的藥物測試其療效。

這項研究的合著者之一 Eric Wehrenberg-Klee說：「這是一項早期概念驗證，但我們都在積極合作，試圖將這些技術應用到患者身上。只需一次注射就能治療患者，這將帶來很多好處，我們認為這項技術有可能幫助治療目前難以治療的癌症”。

這項研究發表在《先進醫療材料》（Advanced Healthcare Materials）雜誌上。