微針貼片的魔法:可逆轉掉髮的新型脫髮治療方法
麻省理工學院、布里格姆婦女醫院(Brigham and Women’s Hospital)和哈佛醫學院(Harvard Medical School)的研究人員開發了一種治療斑禿的潛在新療法,斑禿是一種導致脫髮的自身免疫性疾病,包括兒童在內的所有年齡層的人都會受到影響。
對於大多數脫髮患者來說,目前還沒有有效的治療方法。研究團隊開發了一種微針貼片,可以無痛地貼在頭皮上,並釋放藥物,幫助重新平衡該部位的免疫反應,阻止自體免疫攻擊。
在小鼠的研究中,研究人員發現,這種治療方法能讓毛髮重新生長,並顯著減輕治療部位的炎症,同時避免對身體其他部位造成系統性免疫影響。研究人員說,這種策略也可用於治療其他自體免疫性皮膚病,如白斑、異位性皮膚炎和乾癬。
研究人員開發了一種潛在的治療斑禿(一種導致脫髮的自身免疫性疾病)的新方法。這種新型微針貼片能傳遞免疫調節分子,使T 細胞不再攻擊毛囊,進而幫助頭髮再生。圖為微針近景。圖片來源:研究人員提供
這種創新方法標誌著模式的轉變。麻省理工學院醫學工程與科學研究所首席研究科學家、哈佛大學醫學院和布里格姆婦女醫院醫學副教授、哈佛大學維斯研究所副教員娜塔莉-阿特茲(Natalie Artzi)說:「我們現在的重點不是抑制免疫系統,而是在抗原接觸部位精確調節免疫系統,以產生免疫耐受性。
Artzi和哈佛醫學院及布里格姆婦女醫院醫學副教授Jamil R. Azzi是這項發表在《先進材料》雜誌上的新研究的資深作者。布里格姆婦女醫院博士後Nour Younis 和布里格姆婦女醫院博士後研究員、麻省理工學院前研究人員Nuria Puigmal 是論文的主要作者。
在最近獲得哈佛商學院布拉瓦特尼克獎學金的普伊格馬爾的領導下,研究人員目前正著手成立一家公司,進一步開發這項技術。
當人體本身的T 細胞攻擊毛囊,導致頭髮脫落時,就會出現斑禿,影響著600 多萬美國人。大多數患者唯一可用的治療方法是向頭皮注射免疫抑制劑類固醇,但這種治療方法非常痛苦,患者往往無法忍受。
一些斑禿和其他自體免疫性皮膚病患者也可以口服免疫抑制劑來治療,但這些藥物會導致免疫系統受到廣泛抑制,進而產生不良副作用。
「這種方法使整個免疫系統陷入沉默,雖然緩解了發炎症狀,但卻導致發炎頻繁復發。此外,它還增加了感染、心血管疾病和癌症的易感性,」Artzi 說。
這項研究中使用的微針貼片由透明質酸與聚乙二醇(PEG)交聯製成,這兩種物質都具有生物相容性,常用於醫療領域。研究人員設計微針貼片的目的是在釋放藥物負荷後,也能收集樣本,以監測治療進度。圖為微針的另一個顯微鏡視圖。圖片來源:研究人員提供
幾年前,在華盛頓舉行的工作小組會議上,阿特茲碰巧坐在阿齊旁邊(座位按字母順序排列),阿齊是一位免疫學家和移植物理學家,他正在尋找直接向皮膚輸送藥物的新方法,以治療與皮膚有關的疾病。
他們的談話促成了一項新的合作,兩個實驗室聯手研究一種向皮膚輸送藥物的微針貼片。 2021年,他們報告說,這種貼片可用於預防皮膚移植後的排斥反應。在新的研究中,他們開始將這種方法應用於自體免疫性皮膚病。
“皮膚是我們身體中唯一可以看到和觸摸到的器官,然而當涉及到向皮膚給藥時,我們又回到了全身給藥的方式。我們看到了利用微針貼片對免疫系統進行局部重程式設計的巨大潛力,”阿齊說。
這項研究中使用的微針貼片由透明質酸與聚乙二醇(PEG)交聯製成,這兩種物質都具有生物相容性,常用於醫療領域。使用這種給藥方法,藥物可以穿過堅韌的表皮外層,而塗抹在皮膚上的藥膏無法穿透表皮。
“這種聚合物配方使我們能夠製造出高度耐用的針頭,並能有效穿透皮膚。此外,它還能讓我們靈活地加入任何需要的藥物,」阿齊說。在這項研究中,研究人員在貼片中加入了細胞激素IL-2 和CCL-22 的組合。這些免疫分子有助於招募調節性T 細胞,使其增殖並幫助抑制發炎。這些細胞也能幫助免疫系統學習辨識毛囊不是外來抗原,進而停止攻擊毛囊。
研究人員發現,小鼠每隔一天使用這種貼片治療三週後,患處的調節性T 細胞數量增加了許多,發炎也有所減輕。這些部位的毛髮得以重新生長,而且這種生長在治療結束後還能維持數週。在這些小鼠中,脾臟或淋巴結中的調節性T 細胞水平沒有發生變化,這表明治療只對貼片的部位產生影響。
在另一組實驗中,研究人員將人類皮膚移植到具有人源化免疫系統的小鼠身上。在這些小鼠身上,微針治療也誘導了調節性T 細胞的增殖並減少了發炎。
研究人員設計的微針貼片在釋放藥物負荷後,還能收集樣本,以監測治療進度。透明質酸會使微針在進入皮膚後膨脹約十倍,使它們能夠吸收皮膚中含有生物分子和免疫細胞的間隙液。
移除貼片後,研究人員可以對樣本進行分析,以測量調節性T 細胞和發炎標記物的水平。這對於監測未來可能接受這種治療的患者很有價值。
研究人員現在計劃進一步開發這種治療脫髮的方法,並將其擴展到其他自體免疫性皮膚病。
編譯來源:ScitechDaily