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纳米颗粒可追踪癌细胞转移

最近,来自美国凯希西储大学(Case Western Reserve University)的Efstathios Karathanasis团队开发出了一种技术,可以用纳米粒子追踪转移初期的癌细胞,这使人们有可能阻止癌细胞的扩散。

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已经有一些研究团队在开发新的抗癌技术,他们将小分子的抗癌药物包裹在纳米粒子之中,并在其外标记只针对癌细胞标志物的配体,以使高浓度的药物集中于肿瘤细胞位置,而对健康组织没有影响。不过,Karathanasis认为,肿瘤生物学表明仅针对一种癌症标志物是不够的,因为即使对于同一个患者的同一种肿瘤,在某个给定时间点上,也不会有哪一种特定的蛋白受体会在所有癌细胞上都过表达。于是,他决定以癌细胞转移早期不同阶段的两种蛋白标志物为靶标,来追踪尽可能多的转移癌细胞。


为了验证这个想法,这个研究团队在100纳米直径的脂质体上安装了两种配体,各自针对一种转移癌细胞的表面蛋白。这两种表面蛋白的作用都是使血液中循环的肿瘤细胞离开血管,在身体里一个新的位置形成新的肿瘤。其中一种是selectin,它有助于让血液中循环的癌细胞开始沿血管内表面滚动;另一种是integrin,有助于这些滚动的癌细胞牢固地附着在血管壁上,为其下一步脱离血管形成新肿瘤做好准备。


Karathanasis的研究小组对极具侵略性的转移性三重阴性乳腺癌的两种不同的小鼠模型进行了测试,以测试该纳米粒子是否能真正找到这些顽固的癌细胞。他们将荧光或放射性标记的纳米颗粒注射进入小鼠,发现这些纳米颗粒确实不负所望,成功标记了约90%的微转移位点(即10至30微米尺寸的癌细胞团),Karathanasis说。而且,这种双配体纳米颗粒,能够发现那些被单配体纳米颗粒“漏过”的癌细胞。另外,双配体纳米颗粒的识别效率也很高,注射后2小时,22%的纳米颗粒都已经沉积在那些早期的转移癌细胞上。


不过,因为selectin和integrin也是炎症和心血管疾病的标志物,研究人员还需要测试纳米颗粒在这些疾病里可能出现的副作用,Karathanasis说。他们还计划用这种纳米粒子搭载抗癌药物进行治疗实验。


乔治亚理工学院和埃默里大学的生物医学工程系系主任Ravi V. Bellamkonda对这种双靶标策略印象深刻,他说,“这种策略基于这样的认识:肿瘤不是千人一面,而且,在每个肿瘤或每例患者中,各个癌细胞可能处于肿瘤发展和转移扩散的不同阶段”,这使得纳米疗法的设计与最前沿的癌症生物学认识更加协调一致。


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