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纳米药物如何有效攻克多种类型癌症?
来源:生物谷   发布者:ailsa   日期:2018-01-29   今日/总浏览:9/7492

        本文中,小编整理了近年来科学家在开发纳米药物攻克癌症领域的重磅级研究成果,分享给大家!与大家一起学习!

【1】又一个纳米药物进入临床!剑指恶性脑瘤!

新闻阅读:Human nanomedicine drug showing promise in solid cancers

俄亥俄州立大学综合癌症中心——詹姆斯癌症医院和Solove研究所(OSUCCC-James)正同其他三个研究中心一起进行纳米药物BXQ-350治疗实体瘤(包括难治疗的恶性脑瘤等)的研究。

BXQ-350由人体天然表达的蛋白质——激活蛋白C与脂肪分子DOPS形成的纳米气泡组成,由此形成一种可以选择性靶向癌细胞并杀伤癌细胞的治疗药物,同时不会对周围健康组织产生影响。这些脂肪纳米颗粒还能够穿过血脑屏障,这使这种纳米药物在治疗恶性脑瘤方面疗效显著。

“BXQ-350是这类药物中的第一种,具有传统抗癌药物不具有的特性。它由人体存在的天然物质组成。我们已经在实验室中证明这种纳米药物可以特异性靶向癌细胞并清除它们,”OSUCCC–James神经肿瘤科主任Vinay Puduvalli说道。“我相信这项研究将为治疗恶性脑瘤和其他恶性肿瘤打开新的思路。”

【2】科学家开发的全新纳米药物抗癌效果更显著!

特拉维夫大学的一项新研究指出,已知癌基因(一种促进癌症发生的基因)和一种抑癌基因microRNA的表达之间的负相关性是导致胰腺癌延长生存的原因。该研究可以作为开发这种致命疾病和其他癌症的有效鸡尾酒药物的基础。

这项发表在Nature Communications上的研究是由TAU Sackler医学院生理学和药理学系主任Ronit Satchi-Fainaro教授领导的,由Hadas Gibori和Shay Eliyahu博士共同主持。 Satchi-Fainaro的多学科实验室,与TAU计算机科学系和马里兰大学的Eytan Ruppin教授以及Chaim Sheba医学中心的Iris Barshack教授和Talia Golan博士合作。

胰腺癌是当今已知最具侵袭性的癌症之一。绝大多数胰腺癌患者在诊断后一年内死亡。 Satchi-Fainaro教授说:“尽管现代医学提供了所有的治疗方法,但是所有胰腺癌患者中有75%在诊断后12个月内死亡,其中包括许多在短短几个月内死亡的患者。”

【3】Sci Rep:新技术有望高效改善化疗纳米药物靶向攻击癌细胞的效率!

DOI:10.1038/s41598-017-16293-6

最近,一项发表在国际杂志Scientific Reports上的研究报告中,来自卡耐基梅隆大学的研究人员开发了一种新方法,能有效运输化疗纳米药物增加药物的生物可用性并降低其副作用表现。研究者指出,在化疗之前接受FDA批准的营养制剂或能降低患者机体脾脏、肝脏和肾脏中毒性药物的水平。

纳米药物是一种能有效吸附小型生物相容性颗粒的特殊药物,其在治疗一系列疾病上表现出了巨大潜力,包括癌症等;然而目前研究人员无法有效将该药物运输到患者体内发挥作用,仅有大约0.7%的化疗纳米药物才能顺利抵达患者机体患处靶向作用肿瘤细胞,剩余的药物全被机体其它细胞吸收了,包括肝脏、肾脏和脾脏等,当药物在这些器官中积累时,其就会产生毒性和副作用,从而影响患者的生活质量。

研究者Chien Ho表示,这项研究中我们开发出了一种新方法,利用脂肪乳剂(Intralipid)来改善化疗纳米药物的运输效率,脂肪乳剂是FDA批准的一种营养来源,其能够暂时钝化机体内部的网状内皮系统,而这种系统是机体全身的细胞和组织网络,包括血液、淋巴结、肝脏和脾脏等,其在机体免疫系统中扮演着关键作用。

【4】实验证明纳米药物具有提高患有代谢性肿瘤疾病患者的存活率

近些年,纳米药物在肿瘤治疗中的研究进展表明其可能具有提高同时患有代谢性疾病的肿瘤患者存活率的作用,这使其成为肿瘤治疗中一种具有良好前景的方法。中科院生物物理所的研究人员为评价氧化石墨烯(graphene oxide, GO)是否具有抑制细胞代谢的作用进行了深入研究。

首先,为提高GO的水溶液稳定性和生物相容性,研究人员用聚乙二醇(polyethyleneglyco, PEG)修饰GO成PEG-GO。研究发现将PEG-GO加入乳腺癌癌细胞(MDA-MB-231, MDA-MB-436, and SK-BR-3)和正常细胞(MCF-10A)中发现,PEG-GO对上述细胞生存能力均无明显影响,但是,PEG-GO在抑制癌细胞迁移上显示了一定作用。通过分析PEG-GO对细胞能量代谢的影响发现PEG-GO能够显著抑制癌细胞线粒体氧化磷酸化,然而对正常细胞的氧化磷酸化却没有影响。为进一步研究该效应中的机制,研究人员采用了细胞培养中氨基酸稳定同位素标记技术(Stable isotope labeling with amino acids in cell culture,SILAC)对PEG-GO对癌细胞及非癌细胞的蛋白质表达影响进行量化分析。

【5】Science 子刊:放疗“引爆”血管,让纳米药物更高效

DOI:10.1126/scitranslmed.aal0225

提高药物对肿瘤选择性的输送,是纳米医学领域这十多年来一直致力研究的课题。利用纳米粒子作为载体,可以提高抗肿瘤药物的安全性和治疗效果。目前,多种纳米制剂已通过临床批准,如多柔比星(DOXIL、Calyx 和 Myocet)、伊立替康(Onivyde)、紫杉醇(Abraxane)及长春新碱(Marqibo)等。然而,临床实验数据却不是那么让人乐观,纳米制剂中的大部分仍然未能到达肿瘤靶点。

一个解决策略是利用具有亲和配体或是抗体对纳米粒子进行修饰,以此来主动靶向肿瘤细胞。然而,近来一项大数据分析显示主动靶向策略相比于被动靶向策略来说提高并不多,并且这种差异在临床研究中效果并不明确。肿瘤内的微环境和肿瘤血管的低通透性也限制了纳米药剂顺利进入肿瘤。

近日,美国马萨诸塞州总医院(MGH)Ralph Weissleder 博士等研究人员利用活体显微镜和计算建模表明,单次低剂量(5 Gy)的放射治疗可以诱发瞬时、动态、局部的肿瘤微血管的“爆裂”,从而增加血管的渗透性,使血管外的纳米粒子更容易进入到肿瘤内。随着肿瘤血管容积的扩大,肿瘤相关巨噬细胞(tumor-associated macrophages)的数量也增多。这些肿瘤相关的巨噬细胞会吸收药纳米颗粒,从而诱导更多的药物运载到肿瘤内。利用放疗使血管“爆裂”同时吸引巨噬细胞,可以使纳米药物运载量提高 600%。相关研究成果发表于 Science Translational Medicine 杂志上。

【6】纳米药物联合疗法增强癌症免疫疗法疗效!

新闻阅读:Nanoparticle treatment could improve immunotherapy against cancer

来自北卡罗来纳大学(UNC)莱恩伯格综合癌症中心的研究人员已经发明了一种帮助释放免疫系统对抗癌症的药物疗效的新策略——他们将两种化合物结合在了一个纳米颗粒上。

“我们的数据显示两种化合物结合在一个纳米颗粒中将使免疫治疗更有效。”UNC莱恩伯格综合癌症中心成员、UNC医学院放射科学系副教授、研究通讯作者Andrew Wang博士说道。

研究人员在美国癌症研究协会2017年年会上展示了这项初步研究的结果,他们使用纳米颗粒提高了免疫检验点抑制剂药物的免疫治疗疗效。他们使用纳米颗粒将检验点抑制剂与T细胞激动剂结合在一起治疗癌症。

【7】Nat Mater:纳米药物能够唤醒免疫系统杀伤肿瘤

doi:10.1038/nmat4822

癌症的治疗是目前医学领域备受关注的领域之一,美国目前有将近1450万人患有癌症,同时每年又有1300万新增病例出现。人工智能的出现为癌症的治疗提供了新的生机。来自密歇根大学的研究者们运用了一种新的方法能够消除患者体内的肿瘤。

这一新型的技术是通过利用大小约为10nm的微型芯片,从而诱导机体杀伤肿瘤细胞。

“我们的目的是利用这些小型的芯片教育免疫系统,让其识别体内的肿瘤细胞并进行杀伤”,该研究的首席作者,来自密歇根大学的James Moon说道。

这些小芯片上装载着肿瘤特异性的抗原标记,进而导致特异性识别肿瘤抗原的免疫细胞分化与激活。

【8】Cancer Res:科学家开发靶向mTORC2的纳米新药或可有效治疗乳腺癌

DOI:10.1158/0008-5472.CAN-17-2388

在早期的临床试验中,靶向mTORC2激酶的小分子抑制剂表现出一定的治疗效果。但是torkinibs这类抑制剂药物不仅会抑制mTORC2的活性还会抑制mTORC1。最近一些报道发现对mTORC1/mTORC2进行联合抑制可能会导致对PI3K的负反馈调控机制缺失,促进自噬和巨胞饮过程的发生,这有助于癌细胞的存活。转基因动物模型结果表明选择性抑制mTORC2能够有效阻止乳腺癌,但是目前缺少靶向mTORC2的特异性抑制剂,无法对上述假设进行进一步的验证。

在最近一项发表在国际学术期刊Cancer Research的研究中,来自德国范德堡大学的研究人员基于纳米颗粒开发了一种RNAi治疗药物,能够有效沉默mTORC2复合体所必需的Rictor分子。研究结果表明用这种药物治疗HER2阳性乳腺肿瘤,能够下调癌细胞内Akt磷酸化水平,增强对肿瘤细胞的杀伤作用。在动物模型体内特异性抑制mTORC2,同时联合使用HER2抑制剂lapatinib能够抑制HER2阳性乳腺癌的生长,效果好于单独使用药物,这表明mTORC2促进了肿瘤细胞对lapatinib产生抵抗,抑制mTORC2可以解决这一问题。

【9】全球首创纳米制剂治疗非小细胞肺癌和头颈癌IND获批

12月26日,开创癌症治疗新方法的法国纳米制剂公司NANOBIOTIX公布,美国FDA批准了公司在研候选药物NBTXR3的临床试验申请(IND),该药物为一款经由立体定向放射治疗(SABR)活化直接注入癌性肿瘤的全球首创(first in class)纳米颗粒药物,患者将同时给予抗PD-1抗体nivolumab或pembrolizumab,批准适应症为用于非小细胞肺癌(NSCLC)和头颈癌(HNSCC)患者的治疗。

NBTXR3是一种可注射的氧化铪纳米颗粒水性悬浮液,作为一种治疗实体瘤的创新疗法。通过瘤内注射后,NBTXR3只有在电离辐射源激活时(通常为放射治疗)才能在肿瘤内储存高能量。放射激活后,高能辐射通过触发DNA损伤和细胞破坏来杀死肿瘤细胞,以此改善临床结果。

NANOBIOTIX公司CEO Laurent Levy表示:“NBTXR3的临床试验申请获得FDA批准对公司来说是一次里程碑事件,我们能够马上在美国开展首个NBTXR3结合免疫检查点抑制剂的癌症免疫治疗临床研究。对免疫检查点抑制剂无应答患者通过给予NBTXR3而转为有应答人群,这是我们着重开发的方向,同时属于业内重大进展,这种方法可以解决医疗需求未得到满足的问题。根据现有的临床和临床前数据,NBTXR3具有成为癌症免疫治疗基石的潜力。”

【10】Nat Nanotechnol:开发出新的抗癌纳米颗粒,有望长期阻止癌症复发

doi:10.1038/nnano.2017.69

在一项新的研究中,来自美国梅约诊所等研究机构的研究人员开发出一种新的旨在让乳腺瘤萎缩同时阻止其复发的抗癌纳米颗粒。接受这种纳米颗粒注射的小鼠的肿瘤大小下降了70~80%。最令人关注的是,接受这种纳米颗粒治疗的小鼠抵抗未来的肿瘤复发,即便在治疗一个月后接触到癌细胞,也是如此。相关研究结果于2017年5月1日在线发表在Nature Nanotechnology期刊上,论文标题为“Multivalent bi-specific nanobioconjugate engager for targeted cancer immunotherapy”。

这些结果表明这种新开发的纳米颗粒对HER2阳性乳腺癌产生强效的抗肿瘤免疫反应。已知具有较高HER2蛋白水平的乳腺癌侵袭性地生长,而且更快地扩散。

论文共同通信作者、梅约诊所神经外科医师和神经科学家Betty Y.S. Kim博士(主攻脑瘤研究)说,“在这项概念验证研究中,我们吃惊地发现这些接受这种纳米颗粒治疗的小鼠表现出持久的抗癌效应。不同于现存的仅靶向免疫系统一部分的癌症免疫疗法,我们专门设计的纳米颗粒积极地调动整个免疫系统来杀死癌细胞,促进身体产生它自己的记忆系统,从而使得肿瘤复发最小化。这种纳米药物还可靶向不同类型的癌症和其他的人类疾病,包括神经血管疾病和神经退行性疾病。”

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