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C点显示强大的肿瘤杀伤效果

超过十几年前,由Spencer T。 Olin工程教授Ulrich Wiesner开发的超小颗粒已经表明他们可以做得更好:杀死癌细胞而不附加细胞毒性药物。

由纪念斯隆凯特琳癌症中心的术中成像主任,威尔康奈尔医学院放射学副教授Michelle Bradbury和MSKCC的细胞生物学家Michael Overholtzer与Wiesner合作进行的这项研究给长达十年的探索带来了令人惊讶的转折。将C点带出实验室并用作临床疗法。

他们的论文“超微粒子纳米粒子诱导营养缺乏的癌细胞的铁上睑下垂和抑制肿瘤生长”于9月26日在Nature Nanotechnology上发表。这项工作详细说明了大剂量给药的C点以及营养缺乏状态下的肿瘤如何引发一种称为视杆细胞病的细胞死亡。

“如果你不得不设计一种用于杀死癌症的纳米颗粒,那就完全按照你的方式进行,”Wiesner说。“粒子在正常健康的组织中具有良好的耐受性,但只要你有肿瘤,并且在非常特殊的条件下,这些粒子就会成为杀手。”

“事实上,”布拉德伯里说,“这是我们第一次证明粒子具有内在的治疗特性。”

Wiesner的荧光二氧化硅颗粒,直径小至5纳米,最初设计用作诊断工具,附着于癌细胞并点亮以显示肿瘤细胞所在的外科医生。潜在用途还包括药物输送和环境感知。由Bradbury领导的食品和药物管理局的首次人体临床试验认为该粒子对人类是安全的。

在过去五年中进一步测试颗粒 - 包括作为癌症纳米技术卓越中心成员的最后13个月,2015年8月成立的国家癌症研究所倡议 - 布拉德伯里,Overholtzer,Wiesner及其合作者成为这一专业,意外的发现。

当以高剂量与癌细胞一起孵育 - 并且重要的是,与处于营养缺乏状态的癌细胞一起孵育时 - Wiesner的肽涂层C点显示出从环境中吸附铁并将其递送到癌细胞中的能力。这种叫做α-MSH的肽是由密苏里大学生物化学教授Thomas Quinn开发的。

这个过程引发了细胞凋亡,这是一种坏死形式的细胞死亡,涉及质膜破裂 - 不同于在一种更常见的称为细胞凋亡的细胞死亡形式中发现的典型细胞碎片。

“研究细胞中点的最初目的是观察在不改变细胞功能的情况下如何容忍更大的浓度,”Overholtzer说。“虽然高浓度在正常条件下具有良好的耐受性,但我们也想知道处于压力下的癌细胞如何应对。”

令人惊讶的是,在癌细胞暴露于圆点后24至48小时内,整个细胞培养中都存在“破坏波”,Wiesner说。研究人员与MSKCC-Cornell癌症纳米药物翻译中心的Wiesner联合主任布拉德伯里说,当小鼠接受多次高剂量注射而没有任何不良反应时,肿瘤也会缩小。

在持续抗击每年全球数百万人死亡的疾病的斗争中 - 癌症已经在Wiesner的家庭中占据了一席之地,这也使得这对他来说也是一次个人的讨伐。维斯纳说,拥有另一种武器只能起到帮助作用。

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