作为一种免疫细胞，巨噬细胞在体内巡逻，寻找病毒、细菌和癌细胞等潜在威胁，并吞噬和摧毁它们。然而，癌症肿瘤有一个恼人的窍门：它们分泌的物质会将到达的巨噬细胞从杀死肿瘤的状态“切换”到促进肿瘤的状态。日本看病机构携康国际医疗了解到，在这种状态下，巨噬细胞会抑制机体的免疫反应，促进血管生长，支持肿瘤，帮助肿瘤转移。试图从体内提取巨噬细胞，迫使它们进入杀死肿瘤的状态，并将其重新注射到体内以对抗癌症的尝试失败了，因为肿瘤无情地将它们切换回促进肿瘤的状态。 　　现在，在一项新的研究中，来自哈佛大学怀斯生物工程研究所、哈佛大学约翰保尔森工程与应用科学学院和麻省理工学院的研究人员提出了解决这个问题的新方法：建立一个“背包”，为巨噬细胞分泌细胞因子，从而使他们在长达5天的时间内保持肿瘤杀伤状态，并发现在浸润性乳腺癌小鼠模型中，这可以延缓肿瘤生长，减少转移。据日本看病机构携康国际医疗了解，相关的研究成果发表在2020年4月29日出版的《科学前沿》杂志上，题为“用于大相免疫的细胞背包”。
　　该论文的第一作者C.怀亚特·希尔兹博士说：“这项研究显示了巨噬细胞的美丽之处——这些细胞具有高度的适应性，对环境刺激有很强的反应，但当他们被告知要做一些实际上对身体有害的事时，它也可能成为一个问题，比如帮助癌症生长或转移。我们证实，通过这些背包颗粒提供持续刺激，使巨噬细胞保持在理想状态是可行的。我们希望有一天，这项技术能够用于治疗与免疫功能障碍有关的各种疾病。”
　　巨噬细胞是贪婪的细胞，它们会结合并吞噬任何它们认为是外来的东西。Mitragotri实验室之前的研究已表明圆盘状的小颗粒可以在巨噬细胞上搭上几天的顺风车，而不会引发它们的 “吞噬”反应，这可能为影响巨噬细胞的行为提供了机会在这项新的研究中，研究人员构建了由两种生物相容性聚合物PLGA(聚乳酸-乙醇酸)制成的背包粒子，填充PVA和IFNγ。众所周知，IFNγ能有效地刺激巨噬细胞的炎症反应，并已被证实能缩小某些肿瘤的体积。为了构建背包颗粒，他们还添加了最终的细胞粘附层，以帮助他们粘附巨噬细胞。
　　shields和他的合作研究人员在体外将巨噬细胞与其背包颗粒混合，发现约87%的巨噬细胞粘附在其表面的一个或四个背包颗粒上，背包颗粒可在其中停留至少5天而不被吞咽，并分泌IFNγ至少60小时。然后他们测试巨噬细胞的各种标记物，看它们是处于抗肿瘤促炎状态(M1)还是抗炎状态(M2)。携带IFNγ背包颗粒的巨噬细胞在游离IFNγ存在下比携带空白背包颗粒或巨噬细胞表现出更强的三种M1相关特性，其M2相关特性无明显变化。它们增加的M1相关性也比对照组中的任何其他组持续更长时间，表明这些IFNγ背包颗粒可以诱导巨噬细胞长时间地切换到M1状态。
　　现在是时候进行一项真正的测试，看看这些IFNγ背包粒子是否会在先前研究失败的地方获得成功：巨噬细胞被引入活肿瘤中，以保持其M1状态。研究人员将携带背包颗粒的巨噬细胞注射到患有侵袭性和转移性乳腺癌的小鼠肿瘤中，然后在7天后对其进行评估。令他们高兴的是，携带IFNγ背包颗粒的巨噬细胞至少在48小时内表达M1标记物，并且其表达水平显著高于携带空白背包颗粒的巨噬细胞或在小鼠体内注射游离IFNγ的巨噬细胞。他们还发现，与对照组相比，IFNγ背包颗粒治疗的小鼠转移性结节明显减少，肿瘤更小，寿命更长。