芝加哥大学纳米药物让小鼠肿瘤治疗现新招

芝加哥大学医学综合癌症中心的研究人员研发出了一种纳米药物，该药物能增加化疗药物在肿瘤组织中的渗透与积累，还能有效杀灭小鼠体内的癌细胞。

这项研究发表于《科学进展》，解决了化疗的一个局限性问题。

尽管化疗是大多数癌症的主要治疗手段，但大部分药物在抵达肿瘤组织前，就会迅速被体内的酶分解或者被肾脏清除。

另外，系统中的大量药物会抵达健康组织，从而引发有毒的副作用。

为了克服这一挑战，一种新兴的办法是把化疗药物包装进纳米颗粒里。

这些颗粒特别小，即便在显微镜下都看不见，它们能够把化疗药物直接带到肿瘤部位。

虽然前景不错，但纳米药物把药物沉积到肿瘤细胞中的能力仍需大幅提升。

芝加哥大学的詹姆斯·弗兰克化学教授温宾·林是研发用于医学成像和药物输送的纳米颗粒的先驱者。

他所在实验室的这项新研究报告了一种增强纳米药物效果的新办法，该办法在小鼠身上已被证明有效，他们期望将其推进至临床前测试阶段。

化疗药物通过从血管跨越至邻近的肿瘤组织从而抵达肿瘤细胞。

但癌细胞常常招募附近的血管来侵袭其他组织，而这些匆忙形成的血管往往是不正常的，会造成不规则的血流模式，导致药物难以有效地渗透进肿瘤组织。

科学家们对一个被称为 STING（干扰素基因刺激因子）的特定途径进行了研究。

STING 的激活会破坏肿瘤血管，即血管的排列，并增加肿瘤附近血管的通透性。

林和他的团队设计了一种微小的聚合物，其同时封装了 STING 和化疗药物。

“我们发现了一种新的方法来使用 STING 激活剂破坏肿瘤血管，从根本上增强药物向肿瘤的输送，而不会增强向其他组织的输送能力，”林说。

“STING 激活剂本身的效果不太好，但通过创建纳米药物，我认为这也能够让 STING 激活剂单独或者联合发挥作用，”芝加哥大学的丹尼尔·K·路德维希杰出服务教授、放射和细胞肿瘤学系主任、这项新研究的资深作者拉尔夫·魏切尔鲍姆说。

研究小组在小鼠的多种肿瘤中评估了该疗法的抗肿瘤效果，发现它具有强大的抗肿瘤效果，有着显著的肿瘤生长抑制作用，并且治愈率很高。

“我们注意到，由于辐射引起的双链断裂，辐射类似于病原体激活 STING，重要的是，STING 激动剂可能在癌症治疗中有用，”韦切尔鲍姆说。

科学家们还表示，STING 可能在血管通透性之外还有其他影响。

STING 通路会受到入侵的病原体（如细菌、病毒和癌症的异常 DNA）激活，并驱动炎症反应以清除无用的细胞。

STING 激活还增加了 T 细胞的浸润，并将免疫学上的“冷”肿瘤转变为所谓的“热”或发炎的肿瘤，使它们对免疫治疗药物（如免疫检查点抑制剂）反应更灵敏。

这项工作来自于芝加哥大学物理科学部和生物科学部之间的长期合作。

“能够与林博士合作是我职业生涯的亮点之一，因为我从他在利用工程纳米粒子解决临床问题方面的专业知识中收获颇丰，”韦切尔鲍姆说。

“接下来的工作是进行更多的验证研究，并为将技术规模化做准备，希望能在人体上进行测试，”林说。