2020年1月22日

如何在放疗期间将硼保存在细胞内:癌症治疗的新方法

如何在放射治疗期间将硼在细胞内保持：一种新的癌症治疗方法 — PVA-BPA复合物可以通过at -1介导的内吞作用内化到靶癌细胞中，增强细胞摄取并减缓不良外排。信贷:东京科技

越来越多的关于癌症生物学的知识增强了许多涉及选择性靶向和杀伤癌细胞的治疗策略的发展。一种这样的治疗选项是硼中子捕获治疗（BNCT），一种放射疗法过程，涉及将硼转移到癌细胞中并将其暴露于中子粒子，导致其经历核裂变，这杀死了癌细胞。如果临床医生可以确保只有癌细胞存在硼，它们可以特异性地破坏癌细胞而不会损害身体的正常细胞。

Tokyo Tech，京都大学的科学家和纳米医生（Iconm）的创新中心通过将BPA与聚乙烯醇组合以产生PVA-BPA复合物，其具有更长的细胞保留时间，增强癌症- BNCT的杀伤潜能。

科学家首先发现了使用p-硼苯基苯甲脒（BPA）诱导这种选择性摄取的方法。BPA是含硼化合物，具有苯丙氨酸结构。将癌细胞与正常细胞区分开的因素之一是一种称为Lat1的特殊结构的过多氨基酸转运蛋白，识别并允许将苯丙氨酸转运到细胞中。因此，当BPA存在外部癌细胞外，细胞表面上的这些转运蛋白允许它进入癌细胞，允许成功的BNCT。BPA长期以来一直被认为是BNCT的最佳药物。

然而，BPA具有缺点：一旦BPA水平在癌细胞内增加，它会通过“反毒物”机制被驱逐回来，使得BNCT在某些情况下有效地挑战。因此，患者需要连续输注BPA 30至60分钟，以维持细胞中的必要量以使反应成功。这也让门打开了人类误差，例如在该过程中脱落针的可能性。

为了克服这些缺点，科托特大学的科学家，京都大学和索兰教授领导的iconm决定探索较长时间内培养癌细胞内部的其他方法。“我们假设，”Nishiyama教授说：“调节细胞内的BPA的存在，将确保他们不会通过他们的反毒品机制送回。”

为了验证这一点，他们将一种叫做聚乙烯醇(PVA)的化合物和BPA混合在一起，形成了PVA-BPA复合物，并观察了这种化合物在癌细胞中的内化情况。他们发现PVA的加入并不影响BPA的苯丙氨酸结构，使得LAT1转运体能够识别PVA-BPA复合物。然而，由于这个复合物太大，无法通过转运体，LAT1转运体将复合物吞入称为核内体的细胞器中，并将其运输到细胞中。由于BPA现在安全地位于核内体中，癌细胞不能通过反端口机制将其立即排出。这就保证了硼的存在细胞足够了解了足够的时间癌细胞被有效地杀死。并在动物模型上进行了实验验证，发现其抗肿瘤活性增强。