靶心:新的改良干细胞可以专门为肿瘤细胞输送药物

癌症
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随着人类的进化,癌症也在同步进化,这使得为癌症患者寻找有效治疗方法的竞赛具有挑战性和持续性。除了设计治疗药物外,将这些药物运送到目标器官也是癌症研究界面临的主要挑战。

许多研究小组试图开发技术,有效地将抗癌药物递送到肿瘤。一种有趣的方法利用了我们体内一组独特的细胞,间充质干细胞(MSCs),这种细胞具有发现肿瘤并向肿瘤转移的特殊能力。这意味着理论上,我们可以装载这些“肿瘤导向”的间充质干细胞用它们来阻止癌症的发展。然而,初步研究表明,MSCs的抗癌载药能力有限,载药后往往失去靶向和到达肿瘤细胞的能力。

在最近发表于控释杂志在日本东京科学大学(Tokyo University of Science)草森浩介(Kosuke Kusamori)博士和西川真弥(Makiya Nishikawa)教授的带领下,来自日本的研究人员试图找到如何修改MSCs以绕过这些问题的方法。大学药学系的助理教授Kusamori博士说:“我们想知道是否用抗癌药物修饰间充质干细胞的困境的答案是利用它的特性在肿瘤组织中积累。”

使用著名的“亲和素-生物素复合物”(ABC)方法,研究人员使用脂质体-细胞脂袋作为药物传递系统-将抗癌药物阿霉素(DOX)携带到特定的小鼠间充质干细胞表面。他们把这些携带DOX的脂袋命名为“DOX- lips”。

来自东京科技大学的研究人员成功地改造了间充质干细胞(MSCs),使其以有针对性的方式向发育中的癌细胞输送大量抗癌药物。资料来源:东京理科大学

研究人员发现,装载DOX-Lips的MSCs可以携带并选择性地靶向实验室中人工培养的小鼠结肠癌细胞。这些改良的骨髓间充质干细胞不仅可以携带大量的药物,而且可以有效地将药物运送到目标癌细胞内。为了测试这种特征是否可以在活体系统中复制,他们使用了患有皮肤癌和肺癌的老鼠模型。他们发现,在这两种情况下,DOX-Lips都能够有效地到达癌细胞,并将药物释放到癌细胞的细胞质中。研究人员得出结论,改良的间充质干细胞可以完全抑制小鼠模型中的肿瘤生长。

这种新方法有几个优点。首先,该过程比以前已知的方法相对更快。正如该项研究的合著者、西川教授实验室的博士生高山之弥观察到的那样,“ABC方法持续时间相对较短,这使得用DOX-Lips快速修改细胞表面并避免细胞损伤成为可能。”第二,该方法不影响细胞附着于癌细胞的过程,从而保证了药物传递的最大效率。第三,与之前的观察相反,只有一定大小的脂袋才能被用来递送药物,这项新的研究表明,脂袋的大小很可能不影响药物递送;这一发现也可以用于提供多种不同剂量的药物。

ABC方法和嘴唇的使用似乎是研究人员困境的答案。西川教授对这些结果感到兴奋。“我们已经成功地开发了一种新的靶向癌症疗法,”他说。“间充质干细胞可以转移到脑肿瘤和微小的癌症病变,否则无法达到常规药物传递系统。因此,我们的方法可能对顽固性癌症有效,”西川说。

因此,这项研究在癌症研究领域是一个有前途的进展;研究人员发现的新方法可能会被证明是如何发送治疗的答案的家门口。


进一步探索

用于靶向药物递送到癌细胞的微胶囊

更多信息:Yukiya Takayama等人,抗癌载药间充质干细胞靶向癌症治疗,控释杂志(2020)。DOI: 10.1016 / j.jconrel.2020.10.037
期刊信息: 控释杂志

所提供的东京理工大学
引用:靶心:新的改良干细胞可以为肿瘤细胞提供专门的药物(2020年,12月16日),2021年1月18日,//www.puressens.com/news/2020-12-bull-eye-stem-cells-drugs.html
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