數(shù)十年來(lái)紫杉醇(paclitaxel)被廣泛用來(lái)治療乳腺癌、卵巢癌、肺癌和其他一些癌癥。但由于它的分子大小較小,且不溶于水——這些特性使得機(jī)體能夠極快速地清除藥物,減少它在腫瘤處累積,限制了它的療效。

為此,一組研究人員將一種廣泛使用的癌癥藥物裝在納米顆粒中,將它的抗腫瘤效力提高了七倍。

盡管有許多的分子包裝系統(tǒng)被開(kāi)發(fā)出來(lái),在傳遞藥物的同時(shí)消除這些影響,一種蛋白質(zhì)結(jié)合版本紫杉醇藥物Abraxane當(dāng)前成為了最主要的療法。杜克大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)系主任及教授Ashutosh Chilkoti認(rèn)為,他的研究小組可以做得更好。

通過(guò)采用氨基酸構(gòu)成的自組裝球體來(lái)包裹紫杉醇分子,相比于游離紫杉醇藥物和Abraxane,杜克大學(xué)研究小組將藥物暴露量分別提高了7倍和2倍,并同時(shí)降低了它對(duì)健康組織的影響。這使得荷瘤小鼠存活時(shí)間明顯延長(zhǎng),在某些情況下甚至完全除去了腫瘤。

這些研究結(jié)果發(fā)布在8月4日的Nature Communications雜志上。

Abraxane和杜克大學(xué)所采用的方法之間最大的差別在于形成的分子鍵類型。在Abraxane中,紫杉醇在物理上被一種普通的血蛋白——白蛋白包圍。在新包裝系統(tǒng)中,多個(gè)拷貝的紫杉醇與一個(gè)氨基酸多肽化學(xué)連接,形成了水溶性的納米粒子,藥物則藏在納米粒子的中心。

這些納米粒子很容易溶于血液中,其完美的尺寸使得能夠滲入及在腫瘤中累積,它們利用了腫瘤的酸性環(huán)境。

論文的第一作者、Chilkoti實(shí)驗(yàn)室資深研究員Jayanta Bhattacharyya說(shuō):“這些連接多肽籠子的化學(xué)鍵在血液中穩(wěn)定,在腫瘤的pH值水平下則會(huì)溶解。它將藥物直接傳遞至腫瘤處,幫助防止了藥物被隨機(jī)吸收到健康組織中,減少了副作用?!?/p>

為了測(cè)試他們的系統(tǒng),Bhattacharyya和同事們利用了兩組小鼠。第一組小鼠的乳腺中正在生長(zhǎng)人類乳腺癌。沒(méi)有一只用Abraxane處理的小鼠活過(guò)85天,而大多數(shù)用新包裝系統(tǒng)處理的小鼠活過(guò)了100天。

第二組小鼠的皮膚下正在生成人類的前列腺腫瘤。同樣,用Abraxane處理的小鼠沒(méi)有活過(guò)60天,而用新包裝系統(tǒng)處理的每只小鼠都活過(guò)了70天,一些小鼠完全治愈。

死亡率表明,相比Abraxane杜克大學(xué)的技術(shù)使得腫瘤中紫杉醇濃度增高,藥力更持久,并在小鼠身體的其他部位顯示較低的水平。

杜克大學(xué)醫(yī)學(xué)院腫瘤學(xué)家Neil Spector 說(shuō):“顯然在動(dòng)物模型中有著天壤之別,如果將其轉(zhuǎn)化應(yīng)用于人類,它將給患者帶來(lái)改變。令人興奮的是,不僅改善了臨床療效和結(jié)局,它還可以提高靶向性及減少毒性,這真是錦上添花。由于這一平臺(tái)有潛力用于各種各樣的藥物,它有可能改變癌癥治療的游戲規(guī)則?!?/p>

在未來(lái)的研究工作中,Chilkoti和同事們將會(huì)開(kāi)始將這一包裝系統(tǒng)應(yīng)用于其他癌癥藥物,以開(kāi)發(fā)出一種“一體適用”的技術(shù)來(lái)提高其他許多抗癌藥物的療效。

來(lái)源:生物通