实验性纳米药物将化学药物直接输送到小鼠的肿瘤中

芝加哥大学医学综合癌症中心的研究人员开发了一种纳米药物，可以增加化疗药物在肿瘤组织中的渗透和积累，并有效杀死小鼠体内的癌症细胞

这项发表在《科学进展》上的研究解决了化疗的局限性。尽管化疗是大多数癌症的主要治疗选择，但大部分药物在到达肿瘤组织之前会被体内的酶迅速分解或被肾脏迅速清除。此外，系统中的大量药物到达健康组织，导致毒副作用

为了克服这一挑战，一种新兴的方法是将化疗药物包装成纳米颗粒。这些颗粒非常小，即使在显微镜下也看不见，可以将化疗药物直接携带到肿瘤上。虽然有希望，但纳米医学在将药物沉积到肿瘤细胞中的能力方面仍需要显著提高

芝加哥大学詹姆斯·弗兰克化学教授林文斌是开发用于医学成像和药物输送的纳米粒子的先驱。他的实验室的这项新研究报告了一种增强纳米药物效果的新方法，该方法在小鼠身上证明是有效的，他们希望将其转移到临床前测试中

更好的血管

化疗药物通过从血管进入邻近的肿瘤组织到达肿瘤细胞。但癌症细胞通常会募集附近的血管侵入其他组织，而这些匆忙形成的血管通常会异常——产生不规则的血流模式，使药物难以有效穿透肿瘤组织

科学家们研究了一种名为STING的特定途径，即干扰素基因的刺激因子。刺激激活会破坏肿瘤血管系统——血管的排列——并增加肿瘤附近血管的渗漏。但之前激活STING的尝试未能达到预期的效果

林和他的团队设计了一种微小的聚合物，可以封装STING和化疗药物。这利用了STING激活剂的独特性质，将其与化疗药物一起递送，其想法是STING激活会增加肿瘤周围血管的通透性，从而增强化疗的效果

林说：“我们发现了一种新的方法，可以使用STING激活剂来破坏肿瘤血管系统，从而基本上增强对肿瘤的药物输送，而不会增强对其他组织的药物输送。”“STING激活器本身并没有很好的效果，但通过创造纳米药物，我认为这也可以使STING激活物单独或联合使用，我认为是一个重要的贡献。”芝加哥大学放射与细胞肿瘤学主席、Daniel K.Ludwig杰出服务教授、新研究的资深作者Ralph Weichselbaum说

研究小组评估了该疗法对小鼠多种肿瘤的抗肿瘤作用，发现其抗肿瘤作用强，肿瘤生长抑制率高，治愈率高

Weichselbaum说：“我们注意到，辐射像病原体一样激活STING，因为辐射引入了双随机中断，重要的是，STING激动剂可能在癌症治疗中有用。”

科学家们还指出，STING可能具有血管通透性以外的其他影响。STING通路被入侵的病原体激活，如细菌、病毒和癌症的异常DNA，并驱动炎症反应清除不需要的细胞。STING激活还会增加T细胞的浸润，并将免疫上“冷”的肿瘤转变为所谓的“热”或发炎的肿瘤，使它们对免疫检查点抑制剂等免疫治疗药物有更大的反应

这项工作来自芝加哥大学物理科学系和生物科学系之间的长期合作

Weichselbaum说：“能够与林博士合作是我职业生涯的亮点之一，因为我从他在工程纳米颗粒解决临床问题方面的专业知识中受益匪浅。”

林说：“下一步是进行更多的验证研究，为扩大技术规模做准备，并希望在人体内进行测试。”