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填充药物的纳米粒子破坏肿瘤干细胞

健康 89xy 3周前 (11-07) 18次浏览

一组科学家开发了携带药物的纳米粒子,可以发现并杀死癌症干细胞,这是一种微小的稀有细胞群,可以隐藏在组织中,导致癌症在肿瘤治疗多年后复发。

填充药物的纳米粒子破坏肿瘤干细胞

研究人员可以使用载有药物的纳米粒子直接靶向癌症干细胞。

在发表在《分子癌症治疗学》杂志上的一篇论文中,伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的研究人员解释了他们是如何开发出纳米粒子的,这些纳米粒子可以寻找并锁定一种叫做CD44的蛋白质,这种蛋白质只能在癌症干细胞的表面找到。

研究人员在纳米粒子上加载了一种药物,通过关闭癌症干细胞中的某些基因,使其“干细胞性”失效,从而使其不能再发展成新的癌细胞。这种叫做氯硝柳胺的药物是世界范围内用于治疗绦虫感染的常用处方药。

“据我们所知,”首席研究员、生物工程教授潘说,“这是首次用纳米粒子进行肿瘤干细胞靶向治疗的演示。”

癌症干细胞和“干细胞”

干细胞是一组显著的未分化细胞,能够分化为其他类型的细胞。它们不同于其他细胞,因为它们可以通过分裂来更新自己,即使它们已经很长时间不活动了。

癌症干细胞也是能够通过分裂自我补充并分化成其他细胞类型的干细胞——只是在他们的情况下,他们制造形成肿瘤的细胞。

由于在患者的几种癌症肿瘤中发现了它们,研究人员对它们作为新的癌症治疗靶点越来越感兴趣。

干细胞的独特特征是通过分裂来补充自身,成为分化的细胞类型,并与环境相互作用,使其保持休眠或发展为癌症。

由于干细胞性,它“只需要一两个”癌症干细胞就能隐藏在组织中并“播种一个新的肿瘤”,即使在治疗了最初的肿瘤很久之后。

潘教授解释说,为了大幅降低甚至消除癌症复发的可能性,科学家和医生不仅要找到这些罕见的细胞,还要治疗它们。

纳米技术“在生物学范围内发挥作用”

纳米技术被证明是一种非常有用的医学工具,因为它在“许多生物学发生”的规模上起作用。

它提供了比蚂蚁小一百万倍的工具,可以在与细胞甚至红外DNA相同的水平上操纵材料。举个例子,一条DNA链的直径大约是2纳米。

一组被称为“信号转导子和转录激活子”的基因,或STAT基因,编码一组细胞蛋白质,在接收到某些信号后,可以进入细胞核。

一旦进入细胞核,STAT蛋白就会结合到其DNA的某些部分,在那里它们开始开关其他基因。

STAT3是STAT基因家族的一个特殊成员,在许多细胞过程中起作用,包括细胞生长、分裂、运动和自我破坏或凋亡。

药物纳米颗粒靶向肿瘤干细胞

在他们的研究论文中,潘教授和他的同事解释说,癌症研究人员对STAT3作为新治疗的目标感兴趣。他们还指出,有证据表明STAT蛋白也与乳腺癌干细胞有关。

他们继续解释他们如何开发和测试一种新的方法,在治疗的肿瘤中“选择性地靶向”癌症干细胞,并关闭STAT3“下游”的某些基因以关闭它们的干细胞性。

靶向给药系统包括一种载有氯硝柳胺的纳米粒子,它位于一种叫做CD44的蛋白质上,这种蛋白质独特地位于乳腺癌干细胞的表面。

在对培养细胞和活体小鼠进行一些实验后,研究小组发现,载药纳米粒子使STAT3失活,使癌症干细胞失去干细胞性,并显著降低了它们使癌症复发并出现在身体其他部位的能力——这一过程称为转移。

他们还发现,在培养物和小鼠中,癌细胞的生长都减少了。

该团队希望他们的新方法可以获得并且便宜,因为它使用了易于与已经批准的药物一起制造的纳米粒子。

“我们特意使用了一种极其廉价的药物。它是通用的,我们可以大规模生产。纳米粒子是一种我们可以大规模制造的聚合物——它具有高度的清晰度和一致性,所以我们确切地知道我们在传递什么。剩下的过程只是自我组装。”

潘教授


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