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靶向实体瘤仍是肿瘤学领域最持久的挑战之一。即便治疗性抗体设计合理、分子靶点明确，这类药物通常也难以穿透人类肿瘤致密、异质的内部结构抵达作用位点。明确这类药物在患者中治疗失效的原因，是肿瘤药理学领域长期存在的认知盲区。
范德堡大学医学中心与斯坦福大学的一项新研究正逐步填补这一空白。在发表于《自然·生物技术》（Nature Biotechnology）的研究中，科研人员开发了单细胞空间药理学（single-cell spatial pharmacology, SSP）平台，这一实验与分析系统可直接可视化人实体瘤内的药物-肿瘤相互作用，能够高分辨率解析药物递送、靶点结合以及调控治疗应答的物理屏障。
该论文的通讯作者是范德堡医疗中心耳鼻咽喉-头颈外科主任、Barry and Amy Baker讲席教授Eben Rosenthal医学博士，论文标题为《单细胞空间药物生物学发现人实体瘤中限制治疗性抗体递送的保守基质屏障》。Rosenthal与共同作者、斯坦福大学医学院的顾岚（Guolan Lu）博士开发了SSP平台，用于量化抗体类疗法进入肿瘤微环境后的行为特征。
“明确药物在大量癌症患者中失效的原因是当前的研究优先方向，SSP平台可为此提供助力。”Rosenthal表示，“现有药理学工具与成像方法无法解答我们的核心疑问：哪些药物失效是递送效率低下导致，哪些是进入肿瘤后活性不足导致。”
借助SSP平台，研究团队发现头颈部肿瘤、胰腺癌及其他实体瘤类型中，药物递送与靶点结合均存在显著的空间异质性。数据指向一个一致的核心诱因：基质结构，即肿瘤周围致密的非癌组织，可作为物理屏障限制抗体的渗透。
“这一方法让我们能够解析药物在肿瘤内的分布特征、相互作用的细胞类型、结合分子靶点的强度，以及肿瘤微环境的结构如何影响药物的递送与活性。”Rosenthal表示。
该研究纳入了对帕尼单抗-IRDye800CW的分析，这一抗体正在I期临床试验中开展评估，拟用于荧光引导手术。Rosenthal团队长期处于荧光成像技术整合入癌症研究与肿瘤外科领域的研究前沿。
“通过直接测量靶向抗体治疗位点的药物递送情况，SSP平台可区分生物学层面无应答的肿瘤区域，与仅未充分暴露于药物的肿瘤区域。我们希望后续更大样本量的患者研究可进一步验证SSP平台在识别药物疗效屏障方面的应用价值。”Rosenthal补充道。
该平台揭示了调控药物在人体组织中疗效的物理与生物学屏障，为设计适配肿瘤微环境真实复杂性的研发工具提供了可行路径。
专业注释
- SSP：可实现单细胞分辨率下药物空间分布特征解析的新型技术平台
- IRDye800CW：生命科学研究常用近红外荧光标记染料，多用于体内示踪成像