重量级研究来揭示纳米科技如何改善癌症的诊断及治疗

2016-08-25 14:37 来源:网友分享

  2016年08月25日讯 近日,来自美国纽约纪念斯隆-凯特琳癌症中心的Moritz F. Kircher博士领导的课题组就通过研究合成了一种硅包被、表面增强拉曼散射的纳米颗粒(NPs),其可以对肝脏肿瘤进行成像,有助于临床手术中更精确定位恶性肝脏组织,从而使手术成功率更高,术后恢复更好。此外,来自澳大利亚的癌症研究者们也研发出了一种非常有前景的纳米医学手段,其或将改善胰腺癌的治疗方式。这种新技术把能使特定基因沉默的药物包裹在纳米颗粒中运输到胰腺肿瘤处,有望给胰腺癌病人提供化疗等传统治疗手段之外的其他选择。

  注射用纳米颗粒有望引发转移性肿瘤治疗变革

  在一项新的研究中,来自美国休斯敦卫理公会研究所的研究人员开发出首个成功地消除小鼠体内肺转移瘤(lung metastases)的药物,从而可能引发转移性三阴性乳腺癌治疗变革。相关研究结果于2016年3月14日在线发表在Nature Biotechnology期刊上,论文标题为“An injectable nanoparticle generator enhances delivery of cancer therapeutics”。

  大多数癌症死亡是由于癌细胞转移到肺部和肝脏,而且迄今为止还没有治愈方法。现存抗癌药物不能够战胜体内的生物屏障而使得接触到癌细胞的药物数量并不充足,因而只能提供有限的益处。

  在这项研究中,研究人员通过开发出一种在小鼠体内肺转移瘤内部产生纳米颗粒的药物而解决了这个问题。他们使用阿霉素(doxorubicin, Dox),即一种癌症治疗药物,已被人类使用了几十年,但是对心脏有副作用。

  研究发现黄金纳米粒子有助癌症化疗

  英国帝国理工学院日前发布的一项新研究显示,微小的黄金纳米粒子能提升癌症治疗的效果,并降低化疗对病患的副作用。黄金纳米粒子,是黄金的纳米级颗粒,可用于医学成像技术、肿瘤检测等。帝国理工学院下设的国家心肺研究所研究人员发现,黄金纳米粒子很容易被人体癌细胞吸收,他们为这种粒子包上一层化疗药物后,就可以把它们作为“运输工具”准确地将化疗药物投放到癌细胞上。

  参与研究的国家心肺研究所研究人员安德鲁·索利说,化疗药物直接注入人体后,杀伤癌细胞的同时,也可能将正常细胞和免疫细胞一同杀灭,产生副作用。利用黄金纳米颗粒有望实现化疗药物的精准投送,让其只作用于癌细胞,不伤及其他细胞。

  索利说,之所以选择黄金这种材质,因为它不会与人体细胞产生反应,且利用常规计算机断层扫描能轻易观察到黄金纳米粒子,有助医生确认它们是否已被投放到癌细胞上。此外,还可以在体外用红外线加热已进入癌细胞的黄金纳米粒子,利用热量从内部杀灭癌细胞,实现对癌细胞的双重打击。

  纳米粒子靶向杀死癌症干细胞

  许多癌症患者在疾病治疗后仅在几年之内就会肿瘤复发。肿瘤复发和扩散很可能是由于传统抗癌药物很难杀死肿瘤干细胞造成的。现在,研究人员设计的一种纳米粒子可专门针对这些肿瘤干细胞释放药物。有关纳米粒子疗法的相关文章发表在《ACS Nano》杂志上。

  抗癌药物通常可以使肿瘤组织萎缩,但不会杀死肿瘤干细胞(CSCs)。尽管肿瘤干细胞在肿瘤组织中可能只占一小部分,但其抗药性使它们能够持续在体内存活。肿瘤干细胞可以引发肿瘤再生或使癌细胞扩散到全身。Xiaoming He与他的同事预想开发一种纳米粒子系统来攻克这些肿瘤干细胞的防御机制。

  携带siRNA纳米颗粒可抑制肺癌细胞

  RNA干扰(RNAi)是一种很有前途的方法,可以用来作为针对人体不同疾病(如癌症)的治疗策略。然而,在体内,如何将小分子siRNA转移到肿瘤或者癌细胞聚集的区域一直是很难的课题。通过一种高效的自组装系统,来自美国哈佛医学院和中国四川大学华西医学院的课题组,发展了一套独特的纳米颗粒平台,通过由固体多聚阳离子脂类和脂类-多聚乙二醇构成的分子外壳,包裹着小分子siRNA的运输系统。

  在465个非小细胞性肺癌(NSCLC)患者采集的组织,通过微阵列分析和免疫沉淀方法发现,在癌细胞中PHB1蛋白存在很高的表达量,也是与非小细胞性肺癌患者低存活率相关的。这证明了,PHB1蛋白是针对非PHB1的表达量或许对治疗非小细胞性肺癌有积极意义。中美的这个联合课题组,试图通过一种新的纳米颗粒转运系统将针对PHB1的siRNA送达癌细胞区域,进而达到抗癌细胞的效果。这种思路和前期东京大学片冈一则发表在ACS Nano的研究文章存在异曲同工之妙。

  双重装备促使纳米颗粒精准狙杀癌症干细胞

  近日,来自俄亥俄州大学癌症研究中心的研究人员通过研究表示,表面涂有寡聚糖并且填充临床化疗药物的纳米颗粒或可有效靶向杀灭癌症干细胞,相关研究发表于国际杂志ACS Nano上。

  癌症干细胞样细胞具有干细胞特性,同时在肿瘤中微量存在,这些癌症干细胞对化疗和放疗高度耐受,而且其被认为在肿瘤复发过程中扮演着重要角色;实验室和动物模型研究结果表明,涂有壳聚糖并且装载化疗药物多柔比星的纳米颗粒杀灭癌症干细胞的效率是单独使用多柔比星效率的6倍。

  研究者Xiaoming博士表示,我们对动物模型的毒副作用进行研究表明,纳米颗粒运输系统并不会增加多柔比星的细胞毒性;而且我们认为由壳聚糖包裹的纳米颗粒或可装载其它类型的化疗药物来用于治疗多种类型的癌症。文章中研究者发现,壳聚糖可以结合癌症干细胞中一种名为CD44的受体,从而使得纳米颗粒可以靶向作用肿瘤中的恶性干细胞。

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