头颈癌是全球常见的恶性肿瘤之一，每年影响超过50万人，并导致约30万人死亡。传统的治疗方法，如手术、放疗和化疗，往往伴随着治疗失败、副作用以及癌症复发的风险。因此，科学家们一直在积极探索更有效的治疗手段。
传统治疗的困境
头颈鳞状细胞癌（HNSCC）起源于口腔和咽喉的黏膜内层。尽管医学界尝试通过手术、放疗和化疗的组合疗法来治疗晚期病例，但这些方法存在着显著的局限性。许多患者在治疗后仍然复发，且治疗带来的副作用严重影响了患者的生活质量。这些肿瘤往往具有侵袭性和抵抗性，肿瘤细胞增殖迅速且不易被摧毁。
肿瘤微环境的复杂性是治疗面临的一大挑战。致密的微环境如同盾牌，阻碍了药物到达癌细胞。由于头颈癌肿瘤通常容易触及，直接注射药物被认为可能比全身性给药更有效。然而，即使是直接注射也难以保证药物只靶向癌细胞。
为了解决这一问题，科学家们正在开发一种更精确的治疗方法。该方法的核心是脂质纳米颗粒（LNPs），这是一种微小的、类脂肪的颗粒，常用于携带RNA。近年来mRNA疫苗的广泛应用使得这项技术为大众所知。如今，研究人员正利用LNPs将CRISPR——一种强大的基因编辑工具——直接递送到肿瘤细胞中。
CRISPR与纳米技术的结合：新的希望
特拉维夫大学的研究团队对这一设想进行了验证。在Razan Masarwy博士和Dan Peer教授的带领下，该团队开发了一种CRISPR递送系统，利用抗体靶向癌细胞。这些抗体能够与表皮生长因子受体（EGFR）结合，而EGFR在许多头颈癌细胞中大量表达。研究人员将CRISPR系统封装在LNPs中，并用抗EGFR抗体进行包覆，然后直接注射到动物模型中的肿瘤内。
惊人成果：50%肿瘤消失
实验结果令人瞩目。经过每周三次的CRISPR纳米颗粒疗法注射后，50%的肿瘤在84天内完全消失。“我们很高兴观察到我们预测的多米诺骨牌效应，”Peer教授表示，“经过每周一次、间隔一周的三次注射后，50%的癌性肿瘤完全消失，这在对照组中并未发生。”
这并非Peer团队首次将CRISPR技术应用于癌症研究。早在2020年，他们就在全球率先使用CRISPR技术，以细胞特异性的精准度切割小鼠癌细胞中的基因。但这是他们首次将该技术应用于头颈癌的治疗。
此前，CRISPR技术在癌症治疗中的应用并不广泛，因为科学家们认为仅仅移除一个基因不足以阻止癌症的发展。但Peer团队的研究表明，某些基因——例如SOX2——对于癌细胞至关重要，删除这些基因可能会导致整个系统的崩溃。“我们证明，确实存在一些癌细胞无法离开的基因，”他解释说，“这使得它们成为CRISPR治疗的绝佳靶点。”
该方法的优势
这项研究的设计解决了过去基因治疗在癌症治疗中面临的诸多问题。最重要的是，该团队没有依赖血液循环来递送治疗药物，从而避免了药物最终进入肝脏或其他健康器官的风险。相反，他们将CRISPR-LNPs直接注射到肿瘤内。由于头颈癌肿瘤通常容易发现和触及，因此这种方法提供了更好的控制和精确性。
靶向EGFR进一步提高了治疗的特异性。由于健康细胞不会产生如此大量的EGFR受体，因此治疗更有可能进入癌细胞，从而避免损伤健康细胞。通过选择SOX2——一种对癌细胞存活至关重要，但在大多数成人细胞中并非必需的基因——大大降低了意外副作用的风险。
核心创新在于经过工程改造的LNPs。它们不仅仅是携带有效载荷的脂肪气泡。它们被包裹着能够识别癌细胞特定蛋白质的分子，从而增加了CRISPR系统精确到达所需位置的机会。进入细胞后，CRISPR开始工作，切除SOX2基因，阻止细胞的生长能力。
未来展望
这项研究的成功为类似的方法应用于其他癌症打开了大门。Peer及其团队已经在努力使用相同的方法来治疗其他具有侵袭性的癌症，包括骨髓瘤、淋巴瘤和肝癌。
但挑战依然存在。其中之一是确保CRISPR切割的安全性，避免造成新的基因损伤。另一个是弄清楚是否需要联合靶向更多基因，以防止癌细胞适应。
尽管如此，这项发表在《Advanced Science》杂志上的研究带来了真正的希望。通过将CRISPR的精确性与智能递送系统相结合，科学家们终于越来越接近能够直接靶向癌症根源而不损害身体其他部位的治疗方法。癌症治疗的未来可能不再仅仅依赖于有毒的疗法，而是依赖于更智能、更集中的工具。
正如Peer教授所说：“理论上，这种方法可能对多种类型的癌细胞有效。”目前，研究重点仍然是将这些早期在动物身上取得的成功转化为人体试验，而人体试验仍然面临着许多挑战。但有一点是明确的：下一代癌症治疗方法已经初具雏形——并且正在从分子层面开始。
