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分子修补紫杉醇 抗癌疗效倍增

紫杉醇用于抗击乳腺癌、卵巢癌、肺癌以及其他癌症已有几十年,但小分子和不溶于水的特性使其被身体快速清除,减少了对肿瘤的攻击效力。目前已有多种分子包装技术用于消除这些局限性,一种称为“Abraxane”的蛋白包裹药物处于领先地位。

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但杜克大学生物医学工程系主任 Ashutosh Chilkoti教授认为他们的研究团队可以做得更好。通过在紫杉醇分子周围包裹氨基酸球体,与Abraxane相比该药物抗击肿瘤功效倍增,同时减少药物对健康组织的影响。重新包装后的药物可大大延长小鼠的寿命,在某些情况下还可根除肿瘤。该研究结果于8月4日在线发表在《Nature Communications》杂志上。


分子修补紫杉醇,抗癌功效增倍


Abraxane与杜克团队新方法最大的区别是分子键组成类型不同。Abraxane是在紫杉醇周围包裹白蛋白,而杜克团队研发的新包装系统是将多个紫杉醇药物与氨基酸多肽结合,形成水溶性纳米颗粒,使药物包藏在纳米颗粒的核心。


这些纳米颗粒可高度溶于血,其完美的尺寸可渗入肿瘤并累积,并能完好的利用了肿瘤的酸性环境。本研究的第一作者Jayanta Bhattacharyya介绍说,“多肽笼子”的化学键能在血液中保持稳定,但能溶解在肿瘤的低pH环境中,并将药物直接靶向肿瘤同时阻止健康组织对其的吸收,减少副作用的产生。


为了检测新包装系统的功效,该团队使用了两组实验小鼠进行研究。第一组小鼠乳腺上长有人类乳腺肿瘤。然而服用Abraxane药物的小鼠存活时间不超过85天,大部分接受新方法包裹药物的小鼠可存活100天以上。第二组小鼠皮肤上长有人类前列腺肿瘤。相似的,服用Abraxane药物的小鼠存活时间不超过60天,每个接受新方法包裹药物的小鼠可存活70天,相当于经历了一个完整的治疗过程。从死亡率来看,杜克大学的新包装技术使肿瘤中含有更高水平的紫杉醇,且比Abraxane有更强的持久力,同时在小鼠体内其他部位的含量均较低。


一位熟悉该研究的肿瘤学专家Neil Spector说,显然动物模型中存在昼夜差异,如果这使用在病人身上将会是一种变革。它不仅提高了临床效应,还达到改善治疗目标和降低毒性的目的。这个新包装系统将来可能被用于广泛的癌症药物领域,对癌症的治疗来说将会是一个变革。


在未来的工作中,该研究团队将该包装技术应用到其他抗癌药物的研发中,试图开发出“一刀切”的技术,用来改善其他癌症药物的功效。

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