科学家研发一种新型纳米粒子可帮助不同药物靶定癌细胞

2014-01-14

北卡罗来纳州立大学(NCSU)、北卡罗来纳大学教堂山分校(UNC-CH)和中国药科大学的研究人员合作开发出一种纳米粒子,能够同时将两种不同机制的抗癌药物带入人体,并分别将这些药物传递到癌细胞中相应最有效的部位。相关文章发表于2014年1月2日的《Advanced functional Materials》杂志上。

科学家研发一种新型纳米粒子可帮助不同药物靶定癌细胞
科学家研发一种新型纳米粒子可帮助不同药物靶定癌细胞

本文的资深作者、NCSU和UNC-CH联合生物医学工程系教授顾臻(Zhen Gu)博士说:“在实验室小鼠身上进行的测试中,我们发现,与常规的治疗技术相比,我们的技术使乳腺癌肿瘤的抑制出现了显著的改善。”

顾博士指出:“癌细胞可以对化疗药物产生耐药性,但是在多种药物同时传递时,它们产生耐药性的可能性大大下降。然而,不同的药物往往靶定癌细胞的不同部位。例如,蛋白质药物TRAIL,针对细胞膜最有效,而阿霉素(Dox)传递到细胞核时最有效。我们提出了一种序贯化+位点特异性的药物传递技术,这种技术首先将TRAIL传递到癌细胞膜上,然后穿透膜,将Dox传递到细胞核。”

顾博士的研究团队开发的纳米粒子,具有透明质酸(HA)和TRAIL交织在一起形成的外层。HA与癌细胞膜上的受体相互作用,细胞膜可“抓住”纳米粒子。癌细胞环境中的酶能够分解HA,将TRAIL释放到细胞膜上,最终引起细胞的死亡。

当HA外层破裂时,也将纳米粒子的核心呈现出来,它是由嵌入多肽的Dox组成,使纳米粒子核心能够穿透进入癌细胞。癌细胞将这个核心装入一个称为核内体的保护性泡状物中,但是纳米粒子核心的多肽,能引起核内体开始破裂。这使Dox涌入细胞中,在那里它能穿透细胞核,从而引起细胞的死亡。

本文的第一作者是顾博士实验室的Tianyue Jiang,她说:“我们使用一种‘序贯化’策略设计了这种药物传递运载工具。”本文的作者之一、顾博士实验室的博士后Ran Mo补充说:“不同的药物能够在正确的时间、正确的位置释放。”

顾博士说:“这项研究是我们的第一个概念验证,我们将继续优化技术,使其效率更高。早期的结果非常的具有前景,我们认为这可以扩展为大规模的生产。”

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