2011年1月24日

使用纳米粒子的化学疗法

圆形纳米粒子的电子显微镜图像 纳米颗粒用作药物递送载体。一旦被细胞吸收,药物就会释放。Annie Cavanagh,Wellcome Images保留所有权利。

一种新的药物递送技术可能有望实现更有效的癌症治疗。该技术涉及将癌症药物存储在称为纳米粒子的微小物体内。使用这种方法,研究人员能够缩小小鼠的肿瘤,同时使用较小剂量的药物来减少有害的副作用。

化疗药物顺铂是有效的细胞杀手。它被用于对抗所有人类癌症的一半。但是,顺铂具有严重的副作用,例如肾脏和神经损伤。这些副作用限制了可以使用的剂量,这是一个问题,因为药物仅在血液中持续很短的时间。

纳米颗粒正在成为提供治疗的有效工具。它们可以携带药物分子并靶向特定细胞。最近,来自麻省理工学院和布莱根妇女医院的一组科学家表明,他们可以在纳米粒子内部储存一种无活性形式的顺铂(称为前药),该纳米粒子被设计用于靶向前列腺癌细胞上的特定蛋白质。一旦细胞吸收了纳米颗粒,前药就被释放并转化为其活性形式。研究小组表明,这些携带药物的颗粒比单独使用药物更有效地杀死培养中的癌细胞。

在这项新研究中,由奥米德·法罗赫扎德(Omid Farokhzad)博士和史蒂芬·利帕德(Stephen Lippard)博士领导的其中一些研究人员测试了药物递送纳米颗粒是否可以作为活体动物化疗的更安全,更有效的选择。该作品发表在2011年1月10日的 美国国家科学院院刊,并由NIH国家癌症研究所(NCI)和国家生物医学成像与生物工程研究所(NIBIB)部分资助。

该团队首先在大鼠和小鼠中测试了不同剂量的纳米颗粒结合药物。当使用纳米颗粒递送的药物剂量高于单独注射时,这两种物种都能存活并保持其体重。他们还发现,通过纳米颗粒接受药物的大鼠对肾脏的损害较小。

为了研究纳米颗粒是否会影响顺铂在血液中停留的时间,研究人员将前药注入了大鼠体内。一小时后,当纳米颗粒携带该药物时,仍有77%的药物保留在血液中,但是如果单独注射,则残留的血液不到16%。此外,当通过纳米颗粒递送时,在肾脏中积累的药物较少-进一步证明该方法可能减少肾脏损害。

最后,为了研究这种传递方式是否可以更有效地杀死肿瘤,研究小组将人类前列腺癌细胞注射入小鼠体内。小鼠一旦患上肿瘤,便开始用标准剂量的顺铂或仅用载药纳米颗粒的30%进行治疗。 4周后,较低剂量的纳米颗粒递送药物使肿瘤减少的程度与较高剂量的游离顺铂一样大。

需要做进一步的工作来证明这种技术在人类中和在小型动物中是否一样有效。如果是这样,使用纳米颗粒靶向药物的输送将成为癌症治疗未来的一个令人振奋的步骤。 Farokhzad说:“归根结底,如果所有的开发成果都令人鼓舞,那么我们希望在未来3年内将类似的东西投入人类。”

—艾莉森·比利(Allison Bierly)博士

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