MIT的研究人員開發(fā)了一種智能納米顆粒，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)雙藥遞送，還能夠控制兩種藥物的釋放時機。這一技術(shù)可以實現(xiàn)兩步走的抗癌策略，先瓦解腫瘤細(xì)胞的防御，以便更有效的破壞它們的DNA。研究顯示，上述治療方式顯著縮小了小鼠的肺部腫瘤和乳腺腫瘤。

    這項由Michael Yaffe教授和Paula Hammond教授共同領(lǐng)導(dǎo)的研究，登上了本期Science Signaling雜志的封面。

    “最簡單的納米顆粒只是將藥物送到目的地，而我們開發(fā)的納米顆粒更智能，不僅允許聯(lián)合用藥還可以將兩種藥物的釋放時間錯開。” Hammond說。

    現(xiàn)在醫(yī)生們通常用兩種以上的化療藥治療癌癥患者，因為許多研究表明多重攻擊比單個藥物更有效。2012年，Yaffe實驗室發(fā)表的一項研究指出，用藥時機會對癌癥治療產(chǎn)生強烈的影響。

    當(dāng)時Yaffe和博后Michael Lee發(fā)現(xiàn)，藥物erlotinib能夠令癌細(xì)胞更加虛弱。他們先用erlotinib處理腫瘤細(xì)胞，然后再使用破壞DNA的阿霉素，結(jié)果腫瘤細(xì)胞對阿霉素更為敏感。這一效果比同時使用兩種藥物要好得多。（相關(guān)文章：華裔教授何鼎：癌癥治療邁入新階段）

    Erlotinib的作用目標(biāo)是腫瘤細(xì)胞上的表皮生長因子（EGF）受體，這種藥物經(jīng)FDA批準(zhǔn)用于治療胰腺癌和某些肺癌。而阿霉素被廣泛用來治療多種癌癥，包括白血病、淋巴瘤以及膀胱、乳腺、肺部和卵巢的腫瘤。

    錯時用藥被證實對三陰乳腺癌特別有效，乳腺癌中有16%都是三陰性腫瘤，這種癌細(xì)胞侵襲性特別高。

    智能的藥物遞送

    為了將自己的研究結(jié)果應(yīng)用到臨床，Yaffe與Hammond展開了合作，Hammond此前曾設(shè)計過多種能同時攜帶兩種藥物的納米顆粒。在這項新研究中，Hammond和她的研究生Stephen Morton設(shè)計了大量的候選顆粒，結(jié)果發(fā)現(xiàn)最有效的是脂質(zhì)體——一種脂質(zhì)膜包裹的球形液滴。

    研究團(tuán)隊設(shè)計的脂質(zhì)體，內(nèi)部核心攜帶阿霉素，外殼嵌有erlotinib。研究人員用PEG包裹這種顆粒，以免它們在體內(nèi)被分解或者被肝腎排出。納米顆粒上的葉酸分子，將它們定向到腫瘤細(xì)胞，因為腫瘤細(xì)胞上表達(dá)有大量的葉酸受體。

    一旦藥物顆粒到達(dá)腫瘤并被細(xì)胞攝取，這些顆粒就開始解體。其外殼中的Erlotinib首先釋放出來削弱腫瘤細(xì)胞的防御，然后阿霉素才釋放出來。“二者之間存在4-24小時的間隔，” Yaffe說。

    研究人員將兩種類型的人類腫瘤（三陰乳腺癌和非小細(xì)胞肺癌）移植到小鼠體內(nèi)，對納米顆粒進(jìn)行了測試，結(jié)果這兩種腫瘤都顯著縮小。而且這種納米顆粒比傳統(tǒng)的藥物形式更為有效，即使錯開了用藥的時間。

    研究人員相信，錯時藥物遞送也可以改善其他化療藥物的效果，他們正在研發(fā)新的藥物組合。而Hammond的實驗室希望開發(fā)出更為復(fù)雜的納米顆粒，實現(xiàn)更精確的控制藥物裝載和釋放。