史丹佛大學開發突破性合成免疫分子療法

三次靜脈注射即消滅乳癌與胰臟癌小鼠腫瘤，開啟癌症治療新紀元

美國加州，史丹佛大學研究團隊於近期發表在國際期刊《Cell Chemical Biology》的研究中，公開一種可望顛覆癌症治療的新型合成免疫療法分子「PIP‑CpG」，這種分子可透過簡單的靜脈注射方式，引導人體免疫系統對抗難以治療的三陰性乳癌及胰臟癌。在動物實驗中僅使用三次注射，就成功讓部分小鼠腫瘤完全消退，顯示此療法具有強大潛力，成為未來臨床應用的候選療法。

【創新機制：免疫冷腫瘤成為可攻擊目標】

癌症免疫療法的主要挑戰，在於大多數腫瘤處於「免疫冷」狀態，代表人體的免疫系統無法察覺並有效對抗癌細胞。為解決此問題，史丹佛團隊開發的 PIP‑CpG 是一種合成免疫刺激劑，結合兩個核心元素：

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  PIP（Polyspecific Integrin-targeting Peptide）：一種專門結合癌細胞表面整合素蛋白的肽，可將治療分子準確送達腫瘤位置。

  
  


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  CpG 寡核苷酸（CpG ODN）：可刺激免疫系統、誘導先天免疫反應的序列，常用於疫苗輔助劑。

  
  

研究團隊將這兩種元素結合，創造出能在靜脈注射後，自動搜尋並進入腫瘤微環境的治療分子。這種系統性投藥策略，模擬過去必須「腫瘤內注射」（intra-tumoral injection）才能達成的局部免疫刺激效果，卻更安全、便利並具臨床應用潛力。

（圖/AI生成示意）

【實驗設計與數據證實：三劑療法效果顯著】

這項研究以小鼠進行三陰性乳癌（Triple-negative breast cancer）與胰臟癌模型測試，研究成果如下：

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  在乳癌小鼠模型中，PIP‑CpG 靜脈注射三次，成功讓 9 隻小鼠中有 6 隻延長壽命，3 隻完全無腫瘤復發，顯示出顯著療效。

  
  


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  在另一次試驗中，僅一次注射就有 10 隻小鼠中 5 隻腫瘤完全退縮，療效堪比直接注射免疫劑入腫瘤。

  
  


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  在胰腺癌小鼠模型中亦達到類似療效，展現 PIP‑CpG 在不同腫瘤類型中均有效。

  
  

值得一提的是，相較於僅注射 CpG 或其他免疫刺激劑，PIP‑CpG 在有效性與副作用控制方面均顯著優越。該分子誘導腫瘤內浸潤性 T 細胞與 B 細胞激增，同時降低抑制性免疫細胞（如 MDSC）數量，改變腫瘤微環境，使其由「免疫冷」轉為「免疫熱」，成功引導免疫系統精準作戰。

【期刊發表資訊與作者陣容】

這篇研究已於 2021 年 11 月 12 日在線上發表於頂尖期刊《Cell Chemical Biology》，題為：

“Systemic delivery of a targeted synthetic immunostimulant transforms the immune landscape for effective tumor regression.”

第一作者為 Caitlyn L. Miller 與 Idit Sagiv-Barfi，通訊作者包括史丹佛大學著名化學家暨 2022 年諾貝爾化學獎得主 Carolyn R. Bertozzi、生物工程專家 Jennifer R. Cochran，以及腫瘤免疫學領域領導者 Ronald Levy。

【臨床潛力與應用展望】

PIP‑CpG 的設計讓這項療法具備高度轉譯潛力，其關鍵優勢包括：

1. 全身性投藥，應用更靈活

過去類似療法需進行腫瘤內注射，限制應用於淺層或單一腫瘤。PIP‑CpG 可藉由靜脈注射針對多處腫瘤進行系統性治療，解決多發癌症、轉移癌的治療難題。

2. 降低副作用與系統性免疫衝擊

CpG 等免疫刺激劑若廣泛分布全身會引起副作用，但 PIP 可將其導向腫瘤區域，使療效集中、副作用減輕。

3. 與現有療法結合可望增效

該療法預期可與 PD‑1/PD‑L1 抑制劑等免疫檢查點抑制劑共同使用，提高整體免疫治療成功率。

（圖/AI生成示意）

【目前限制與未來挑戰】

儘管初步成果令人振奮，研究團隊亦坦言仍存在以下限制與未來方向：

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  尚未進入人體臨床試驗：目前研究僅限小鼠實驗，人體反應、劑量控制與長期效果仍需進一步測試。

  
  


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  潛在副作用與劑量安全性待釐清：雖未見小鼠明顯毒性，但全身性免疫激活可能導致炎症或自身免疫反應，需特別謹慎。

  
  


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  需更廣泛癌症模型驗證：研究目前僅在乳癌與胰腺癌中測試，未來應拓展至其他實體瘤與血液腫瘤。

  
  

【產學合作與智慧財產】

該項技術已申請專利，部分作者（包括 Bertozzi 與 Cochran 教授）持有相關技術權益，並參與生技創業計畫。史丹佛大學也與多家藥廠展開初步合作洽談，評估未來技術授權或聯合臨床試驗的可能性。

【專家觀點與業界回響】

Dr. Emily Foster，美國癌症研究協會（AACR）顧問表示：

「這是一項令人振奮的成果，特別是在對三陰性乳癌與胰臟癌這類傳統治療選擇極少的腫瘤中展現效果。」

同時，來自麻省理工學院的免疫工程學者 Dr. Rafael Ortiz 則指出：

「這種可系統給藥又能精準定位的設計，是免疫療法的一個重大進步。若臨床證實療效，將可能改變治療規範。」

隨著癌症治療從傳統手術、放療、化療進入到免疫療法時代，PIP‑CpG 所代表的「精準免疫刺激」概念，有望讓治療更有效率、更安全、應用更廣泛。儘管目前仍在臨床前階段，但其潛力與科學基礎已獲廣泛肯定。

史丹佛大學團隊表示，下一步將是啟動大型動物實驗與第一期人體臨床試驗，並持續尋求業界合作，加速從實驗室走向臨床實際應用。

如果一切順利，我們或將在不久的將來，看見這種「三劑痊癒」療法成為癌症治療的新主流。

（圖/AI生成示意）

史丹佛大學突破性免疫療法：一支合成分子帶來「一瓶靈藥」般的新希望

史丹佛（Stanford, USA）由史丹佛大學生物工程、化學與腫瘤研究領域交叉合作的團隊，近日在學術期刊《Cell Chemical Biology》上發表了令人振奮的最新研究成果：一種名為 PIP‑CpG 的合成免疫刺激分子，透過靜脈注射（IV），可有效誘導具有侵襲性的乳腺癌與胰腺癌小鼠模型內腫瘤縮減甚至消失，展現了極具潛力的免疫療法新方向。

研發背景與技術原理

免疫治療策略中，讓身體的免疫系統辨識並消滅腫瘤細胞是一大挑戰。傳統方法多依賴將免疫刺激劑直接注射至腫瘤內部（intra‑tumoral injection），雖可在局部引發強烈免疫反應，但對於深層或多處腫瘤的治療效果有限。

史丹佛的研究團隊透過化學策略，將一段名為 PIP（polyspecific integrin‑binding peptide） 的腫瘤定位肽與一段具有免疫激發能力的 CpG 鳥嘌呤寡核酸 做共軛，生成名為 PIP‑CpG 的合成分子。此分子能透過靜脈注射進入體內後，透過 PIP 部分結合癌細胞表面的 integrins（整合素），將 CpG 精準地傳送到腫瘤方向，達到類似 intra‑tumoral 注射的免疫激活效果，卻更具全身應用性 (Stanford Medicine)。

實驗結果：乳腺癌與胰腺癌模型展現顯著療效

在具有侵襲性的「三陰性乳腺癌（triple‑negative breast cancer）」小鼠模型中進行實驗：

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  三次靜脈注射後，9 隻小鼠中有 6 隻生存期顯著延長，其中 3 隻腫瘤完全退縮且無復發，被視為痊癒 (Stanford Medicine)。

  
  


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  單次注射就能在所有受試群中誘導 10 隻小鼠中有 5 隻實現完全腫瘤消退 (Stanford Medicine)。

  
  


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  在胰腺癌模型中，同樣觀察到 PIP‑CpG 能有效誘導腫瘤縮減的顯著效果 (Stanford Medicine)。

  
  

此外，與單純注射 CpG（未結合 PIP）相比，PIP‑CpG 的治療效果大幅提升，更能改變腫瘤微環境，誘發 T 細胞與 B 細胞大量浸潤，並降低抑制性免疫細胞（如 MDSCs）比率，讓原本「免疫冷」腫瘤轉變為「免疫熱」狀態 (Inside Precision Medicine)。

學術權威與作者背景

此研究由 Caitlyn L. Miller 和 Idit Sagiv‑Barfi 擔任共同第一作者，Jennifer R. Cochran（生物工程系 Shriram 揭席）與 Carolyn R. Bertozzi（ChEM‑H 計畫負責人）以及 Ronald Levy（醫學系教授）擔任共同資深作者，研究成果於 2021 年 11 月 12 日在線上發表於《Cell Chemical Biology》，並於 2022 年正式刊出 (Stanford Medicine)。

團隊橫跨生物工程、腫瘤醫學、化學與基礎研究，多年合作奠定了 PIP 作為腫瘤導向載體的可靠基礎，使這項研究從構想到成果完整實現 (Stanford Medicine, PMC, 史丹佛工程學院)。

突破性意義與臨床前景

此次研究的重要突破在於：

臨床轉化與風險注意

儘管在小鼠模型中成效顯著，但距離臨床應用仍有挑戰：

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  尚未進入人體試驗階段：目前仍處於動物模型研究，人體療效與安全性尚無資料。

  
  


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  可能涉及專利與商業利益：包括 Cochran、Bertozzi 等作者在內的部分成員，是相關專利的共同發明人，並擁有數家公司股權或顧問角色 (PubMed)。

  
  

因此，未來需遵循嚴格流程進行更多動物與臨床前研究，才能確保安全、穩定、普遍適用。

展望未來：科學合作與實現癌症治療願景

PIP‑CpG 的成功除了彰顯 Stanford 在交叉學科整合方面的優勢，也預示著免疫治療新時代的曙光。研究團隊已經將目光放在：

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  擴展至其他類型癌症模型，持續測試療效與適應症範圍 (史丹佛工程學院, 史丹福醫療)。

  
  


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  與現有免疫療法整合，如 checkpoint inhibitors，提升治療效率與持續性。

  
  


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  開展人體臨床試驗，以期轉化為實際治療選項。

  
  

Johnson上述突破研究為癌症治療提供了一條新思路——以精準、系統性投藥方式，撼動腫瘤微環境，重啟免疫系統的戰鬥力。若臨床試驗成功，PIP‑CpG 或將成為許多無法直接注射腫瘤患者的可行療法。

史丹佛大學的 PIP‑CpG 合成免疫刺激分子，透過靜脈注射在動物模型中展現出卓越的抗腫瘤能力，能精準地將免疫激活劑送入難以進攻的腫瘤部位，將「免疫冷牆」轉變為「攻擊堡壘」，撼動癌症免疫療法的現有格局。但應理性看待，目前成果仍在動物實驗階段，尚需積極推進安全性與有效性評估，才能朝臨床應用邁進。若後續研究進展順利，未來或將帶來更多癌症患者的新希望。

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