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Science Signaling封面:化療時機是抗癌成功的關鍵

日期:2014-05-15 09:26:29

 

MIT的研究人員開發了一種智能納米顆粒,不僅能夠實現雙藥遞送,還能夠控制兩種藥物的釋放時機。這一技術可以實現兩步走的抗癌策略,先瓦解腫瘤細胞的防御,以便更有效的破壞它們的DNA。研究顯示,上述治療方式顯著縮小了小鼠的肺部腫瘤和乳腺腫瘤。

 

這項由Michael Yaffe教授和Paula Hammond教授共同領導的研究,登上了本期Science Signaling雜志的封面。

 

“最簡單的納米顆粒只是將藥物送到目的地,而我們開發的納米顆粒更智能,不僅允許聯合用藥還可以將兩種藥物的釋放時間錯開。” Hammond說。

 

現在醫生們通常用兩種以上的化療藥治療癌癥患者,因為許多研究表明多重攻擊比單個藥物更有效。2012年,Yaffe實驗室發表的一項研究指出,用藥時機會對癌癥治療產生強烈的影響。

 

當時Yaffe和博后Michael Lee發現,藥物erlotinib能夠令癌細胞更加虛弱。他們先用erlotinib處理腫瘤細胞,然后再使用破壞DNA的阿霉素,結果腫瘤細胞對阿霉素更為敏感。這一效果比同時使用兩種藥物要好得多。

 

Erlotinib的作用目標是腫瘤細胞上的表皮生長因子(EGF)受體,這種藥物經FDA批準用于治療胰腺癌和某些肺癌。而阿霉素被廣泛用來治療多種癌癥,包括白血病、淋巴瘤以及膀胱、乳腺、肺部和卵巢的腫瘤。

 

錯時用藥被證實對三陰乳腺癌特別有效,乳腺癌中有16%都是三陰性腫瘤,這種癌細胞侵襲性特別高。

 

智能的藥物遞送為了將自己的研究結果應用到臨床,YaffeHammond展開了合作,Hammond此前曾設計過多種能同時攜帶兩種藥物的納米顆粒。在這項新研究中,Hammond和她的研究生Stephen Morton設計了大量的候選顆粒,結果發現最有效的是脂質體——一種脂質膜包裹的球形液滴。

 

研究團隊設計的脂質體,內部核心攜帶阿霉素,外殼嵌有erlotinib。研究人員用PEG包裹這種顆粒,以免它們在體內被分解或者被肝腎排出。納米顆粒上的葉酸分子,將它們定向到腫瘤細胞,因為腫瘤細胞上表達有大量的葉酸受體。

 

一旦藥物顆粒到達腫瘤并被細胞攝取,這些顆粒就開始解體。其外殼中的Erlotinib首先釋放出來削弱腫瘤細胞的防御,然后阿霉素才釋放出來。“二者之間存在4-24小時的間隔,” Yaffe說。

 

研究人員將兩種類型的人類腫瘤(三陰乳腺癌和非小細胞肺癌)移植到小鼠體內,對納米顆粒進行了測試,結果這兩種腫瘤都顯著縮小。而且這種納米顆粒比傳統的藥物形式更為有效,即使錯開了用藥的時間。

 

研究人員相信,錯時藥物遞送也可以改善其他化療藥物的效果,他們正在研發新的藥物組合。而Hammond的實驗室希望開發出更為復雜的納米顆粒,實現更精確的控制藥物裝載和釋放。

 


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