噴霧“噴一噴”,就能阻止癌癥復發(fā)?
這是加州大學洛杉磯分校(UCLA)華人學者顧臻團隊帶來的最新成果。
在12月10日發(fā)表于Nature Nanotechnology雜志上的新研究中,科學家們描述了一種“噴霧凝膠”(spray gel)技術。
動物試驗表明,這一新技術不僅能抑制術后腫瘤復發(fā),還能潛在抑制癌癥向其它部位轉移。
如果后續(xù)研究順利,“噴霧凝膠”技術有望成為治愈癌癥有效的輔助工具。
手術是治療癌癥的一種主要手段,幾乎95%的早期乳腺癌患者會接受手術治療。然而,盡管外科技術不斷進步,但癌癥往往會在手術后復發(fā)。
如何抑制癌癥復發(fā)?這是科學界探索多年的難題,也是顧臻團隊的研究方向之一。先前,他們已發(fā)表了多項相關的研究成果。
那么,這次的“噴霧凝膠”究竟是怎樣的一種技術呢?
技術原理
“噴霧凝膠”,顧名思義,噴出來的凝膠。從上面的視頻可以看出,這是操作起來非常簡單的技術。
左邊的溶液中(綠色)含有包裹著一種抗癌藥的納米顆粒以及一種叫纖維蛋白原的物質;右邊的溶液中(藍色)含有凝血酶。
當溶液同時被噴到手術部位時,纖維蛋白原和凝血酶“相遇”會迅速形成纖維蛋白凝膠(這種凝膠是經美國FDA批準的材料),凝膠里會包裹著攜帶藥物的納米顆粒。
這種凝膠共有兩個作用:1)讓納米顆粒停在手術部位;2)促進傷口愈合。真正發(fā)揮抗癌作用的是攜帶藥物的納米顆粒。
據(jù)科學家們介紹,這種納米顆粒由碳酸鈣制成,該物質是蛋殼的主要成分,也經常在巖石中被發(fā)現(xiàn)。
之所以選擇碳酸鈣來制作納米顆粒,是因為在微酸性的手術傷口位置,這種物質能夠逐漸被溶解,從而釋放包裹在其中的藥物。此外,它還能夠增強一種巨噬細胞的活性。這種巨噬細胞可幫助清除體內的異物。
那么,納米顆粒里“藏”的是哪種藥物呢?科學家們用的是當前非常熱門的免疫療法。
具體來說,顧臻團隊使用的是靶向癌細胞上名為CD47蛋白質的一種抗體(以下稱CD47抗體)。CD47是癌細胞的一個“保護傘”,它可以讓癌細胞釋放“別吃我”的信號,從而躲避免疫系統(tǒng)的攻擊。用藥物阻斷CD47蛋白(即抑制它的作用)能夠使免疫系統(tǒng)找到并摧毀癌細胞。
當凝膠將包裹著CD47抗體的納米顆粒固定在手術部位后,納米粒子會逐漸溶解,然后將CD47抗體釋放出來,進而發(fā)揮抗癌作用。
值得一提的是,研究中,科學家們發(fā)現(xiàn),“噴霧凝膠”技術還可以激活免疫系統(tǒng)中的T細胞,使它們協(xié)同工作,成為對抗殘留癌細胞的另一種途徑。
療效喜人
顧臻團隊利用手術切除了晚期黑色素瘤的小鼠,對這種可降解的“噴霧凝膠”進行了測試。結果顯示,這種技術抑制了手術后殘留的腫瘤細胞的生長,這有助于防止癌癥的復發(fā)。接受凝膠治療后,50%的小鼠存活了至少60天,腫瘤沒有復發(fā)。
接下來,研究人員將繼續(xù)在動物中測試這種技術,以了解劑量、理想的治療頻率等問題,然后再在人類患者中進行測試。
據(jù)悉,“噴霧凝膠”相關技術目前已授權給顧臻教授在今年成立的初創(chuàng)公司——ZenCapsule。該公司致力于開發(fā)先進的藥物遞送系統(tǒng),以提高抗癌藥物的療效,改善患者的生活質量,其多項核心技術與代表性免疫療法——免疫檢查點抑制劑有關。
本科、碩士畢業(yè)于南京大學的顧臻教授于UCLA獲得工學博士學位,現(xiàn)為該校生物工程系教授,主要的研究方向是藥物遞送系統(tǒng)和生物材料,目前已發(fā)表學術論文150余篇,申請專利50余項。
他表示,約90%的癌癥患者死于腫瘤復發(fā)或轉移。如果能夠開發(fā)出一種技術,**低,又能降低癌癥復發(fā)和轉移發(fā)生的風險,這將是非常令人欣慰的。
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