2016年3月22日

可注射纳米粒子可在小鼠中进行癌症治疗

乍看上去

  • 研究人员设计并测试了一种系统,该系统可以将纳米级的癌症药物颗粒递送给小鼠的肿瘤,从而提高存活率。
  • 该发现是朝着开发具有更低副作用的更有针对性的癌症治疗迈出的一步。
小鼠肺部肿瘤中的纳米颗粒。 用绿色箭头突出显示的pDox纳米颗粒在治疗小鼠的肺转移性肿瘤中的积累。 Xu等,自然生物技术

许多治疗癌症的药物通过减缓或阻止癌细胞的生长来发挥作用。但是,有许多障碍会阻碍药物成功发挥作用。无论癌细胞是在肝,乳腺还是肺中,药物都需要到达并进入癌细胞。该药物还必须避免损害健康的非癌性组织,例如心脏和肾脏,以防止副作用。

Drs。领导的团队。休斯敦卫理公会研究所的Mauro Ferrari和Shen Haifa一直在努力通过利用纳米技术将药物直接输送到癌细胞中来克服成功治疗癌症的许多障碍。该小组着手开发和测试包含化疗药物的纳米颗粒的可注射载体。这项工作部分由美国国立卫生研究院的国家癌症研究所资助。结果于2016年3月14日发布于 自然生物技术.

科学家们转向了阿霉素(dox),一种用于治疗多种癌症的药物。他们通过pH敏感链接将dox附加到称为聚L-谷氨酸的线状分子上。这形成了称为pDox的药物复合物。该团队制造了盘状,微米级的硅颗粒,用作pDox的载体。 pDox通过纳米级的孔加载到颗粒中。

硅微粒 空硅盘状微粒(直径为2.5μm×厚度为700 nm)的扫描电子显微照片。Xu等,自然生物技术

当研究人员向患有癌性肿瘤的小鼠静脉内注射含pDox的硅颗粒时,这些颗粒会穿过血流并积聚在血管泄漏的肿瘤部位。旨在降解的硅在肿瘤部位释放了pDox分子。这些分子自发形成纳米颗粒,然后被肿瘤细胞吸收。

一旦进入癌细胞,pDox就会通过水泡转运被转运到细胞核周围。由于细胞核附近的酸性环境,dox从其与聚(L-谷氨酸)的连接处裂解。这导致癌细胞核内的dox浓度很高。

相比之下,当研究人员仅注射药物dox时,在心脏等非癌性组织中就会出现较高的含量,从而导致损伤。

该团队在几种小鼠癌症模型中测试了该疗法,其中包括三阴性乳腺癌,这些模型很难治疗。用含pDox的颗粒治疗的小鼠肿瘤小得多,肿瘤少。与给予生理盐水的小鼠相比,它们的存活时间更长。该小组发现,接受这种治疗的40-50%的荷瘤小鼠在8个月后没有出现转移性肿瘤的迹象。

法拉利说:“我们发明了一种实际上可以在癌症内部制造纳米颗粒,然后在细胞核部位释放药物颗粒的方法。”

硅基载体可以运输除dox之外的其他化学物质或化学物质组合。该小组计划将来开始对人体进行安全性和功效研究。

— Carol Torgan博士

相关链接

参考文献: 可注射的纳米颗粒产生剂增强了癌症治疗剂的递送。 徐荣,张庚,迈杰,邓X,塞古拉-伊巴拉拉五世,吴森,沉J,刘华,胡Z,陈L,黄Y,Koay E,黄Y,刘J,Ensor JE,Blanco E,刘X,法拉利M,沉H. 纳特生物技术公司。 2016年3月14日.doi:10.1038 / nbt.3506。 [Epub提前发行]。 PMID:26974511。

资金: 美国国立卫生研究院国家癌症研究所;国防部;韦尔奇基金会;和国家自然科学基金。