注射用納米顆粒有望引發(fā)轉(zhuǎn)移性腫瘤治療變革

在一項(xiàng)新的研究中，來自美國休斯敦衛(wèi)理公會研究所的研究人員開發(fā)出*成功地消除小鼠體內(nèi)肺轉(zhuǎn)移瘤（lung metastases）的藥物，從而可能引發(fā)轉(zhuǎn)移性三陰性乳腺癌治療變革。相關(guān)研究結(jié)果于2016年3月14日在線發(fā)表在Nature Biotechnology期刊上，論文標(biāo)題為“An injectable nanoparticle generator enhances delivery of cancer therapeutics”。

大多數(shù)癌癥死亡是由于癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移到肺部和肝臟，而且迄今為止還沒有治愈方法?，F(xiàn)存抗癌藥物不能夠戰(zhàn)勝體內(nèi)的生物屏障而使得接觸到癌細(xì)胞的藥物數(shù)量并不充足，因而只能提供有限的益處。

在這項(xiàng)研究中，研究人員通過開發(fā)出一種在小鼠體內(nèi)肺轉(zhuǎn)移瘤內(nèi)部產(chǎn)生納米顆粒的藥物而解決了這個(gè)問題。他們使用阿霉素（doxorubicin, Dox），即一種癌癥治療藥物，已被人類使用了幾十年，但是對心臟有副作用。此外，他們還使用了注射用納米顆粒生產(chǎn)者（injectable nanoparticle generator, iNPG），iNPG是由納米多孔硅材料制作而成的，可在體內(nèi)自然降解。

具體而言，他們利用一種pH值敏感性的可斷裂的連接子（cleavable linker）將Dox偶聯(lián)到聚L-谷氨酸上，然后將所形成的這種藥物聚合物（pDox）裝載到iNPG內(nèi)部，組裝成iNPG-pDox。一旦從iNPG中釋放，pDox自發(fā)性地在水溶液中形成納米大小的顆粒。在靜脈注射進(jìn)小鼠體內(nèi)后，iNPG-pDox在腫瘤中聚集，由于iNPG發(fā)生降解，pDox納米顆粒被釋放出。pDox納米顆粒能夠被腫瘤細(xì)胞攝取到細(xì)胞內(nèi)部。在腫瘤細(xì)胞內(nèi)，pDox納米顆粒被轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞核周圍區(qū)域，細(xì)胞核附近的酸性導(dǎo)致pDox被切割，將Dox釋放到細(xì)胞核中，從而殺死腫瘤細(xì)胞。這種方法可有效地避免細(xì)胞膜上的藥物排出泵將Dox排出。

利用這種策略在癌細(xì)胞已轉(zhuǎn)移到肺部的三陰性乳腺癌模式小鼠體內(nèi)開展研究，研究人員發(fā)現(xiàn)50%接受這種藥物治療的小鼠在8個(gè)月后沒有追蹤到腫瘤轉(zhuǎn)移性疾病。這相當(dāng)于腫瘤轉(zhuǎn)移性疾病病人接受治療后存活大約24年。

休斯敦衛(wèi)理公會研究所總裁兼執(zhí)行官M(fèi)auro Ferrari博士說，由于身體自身的防御機(jī)制，大多數(shù)抗癌藥物被吸入健康組織，從而導(dǎo)致副作用，而且只有一小部分服用藥物真正地達(dá)到腫瘤，這就使得它并不那么有效。這種新的治療策略能夠讓藥物Dox依次穿過多道生物屏障，zui終被轉(zhuǎn)運(yùn)到腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞核。這種活性藥物只在轉(zhuǎn)移性腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞核內(nèi)部釋放出來，從而避免癌細(xì)胞產(chǎn)生多藥耐藥性。這一策略有效地殺死所有小鼠中的腫瘤并提供顯著的治療益處，包括一半小鼠在治療后能夠長期存活。

Ferrari說，“……我們發(fā)明一種真正地在癌癥內(nèi)部制造納米顆粒并在細(xì)胞核位點(diǎn)釋放藥物納米顆粒的方法。利用iNPG，我們能夠做到標(biāo)準(zhǔn)化療藥物、疫苗、放療能夠做到但是其他納米顆粒都不能做到的事情。”

Ferrari說，“我從未想要給予上千名尋找治愈方法的癌癥病人過多承諾，但是這些數(shù)據(jù)是令人震驚的。我們正在談?wù)摳淖冎斡[瘤轉(zhuǎn)移性疾病的前景，這樣它就不再被視為死刑判決。”

研究人員希望這種新的藥物將有助臨床醫(yī)生治愈來自其他部位的肺轉(zhuǎn)移瘤，也可能能夠治愈原發(fā)性肺癌。

休斯敦衛(wèi)理公會研究所已為這種藥物制定出良好生產(chǎn)規(guī)范（GMP），計(jì)劃加快推進(jìn)這項(xiàng)研究以便獲得美國FDA批準(zhǔn)，以及計(jì)劃在2017年開始在人體內(nèi)進(jìn)行安全性和療效研究。