華人學者顧臻團隊新技術:噴霧「噴一噴」,抑制手術後癌症複發
噴霧「噴一噴」,就能阻止癌症複發?
這是加州大學洛杉磯分校(UCLA)華人學者顧臻團隊帶來的最新成果。
在12月10日發表於Nature Nanotechnology雜誌上的新研究中,科學家們描述了一種「噴霧凝膠」(spray gel)技術。
動物試驗表明,這一新技術不僅能抑制術後腫瘤複發,還能潛在抑制癌症向其它部位轉移。
如果後續研究順利,「噴霧凝膠」技術有望成為治癒癌症有效的輔助工具。
顧臻教授
手術是治療癌症的一種主要手段,幾乎95%的早期乳腺癌患者會接受手術治療。然而,儘管外科技術不斷進步,但癌症往往會在手術後複發。
如何抑制癌症複發?這是科學界探索多年的難題,也是顧臻團隊的研究方向之一。先前,他們已發表了多項相關的研究成果。
那麼,這次的「噴霧凝膠」究竟是怎樣的一種技術呢?
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技術原理
「噴霧凝膠」,顧名思義,噴出來的凝膠。從上面的視頻可以看出,這是操作起來非常簡單的技術。
圖片來源:Nature Nanotechnology
如上圖紅框標記處所示,該技術的儲液器分為兩部分,裡面裝有不同的溶液。
左邊的溶液中(綠色)含有包裹著一種抗癌藥的納米顆粒以及一種叫纖維蛋白原的物質;右邊的溶液中(藍色)含有凝血酶。
當溶液同時被噴到手術部位時,纖維蛋白原和凝血酶「相遇」會迅速形成纖維蛋白凝膠(這種凝膠是經美國FDA批准的材料),凝膠里會包裹著攜帶藥物的納米顆粒。
這種凝膠共有兩個作用:1)讓納米顆粒停在手術部位;2)促進傷口癒合。真正發揮抗癌作用的是攜帶藥物的納米顆粒。
凝膠的掃描電子顯微鏡圖像(圖片來源:Zhen Gu/UCLA)
據科學家們介紹,這種納米顆粒由碳酸鈣製成,該物質是蛋殼的主要成分,也經常在岩石中被發現。
之所以選擇碳酸鈣來製作納米顆粒,是因為在微酸性的手術傷口位置,這種物質能夠逐漸被溶解,從而釋放包裹在其中的藥物。此外,它還能夠增強一種巨噬細胞的活性。這種巨噬細胞可幫助清除體內的異物。
那麼,納米顆粒里「藏」的是哪種藥物呢?科學家們用的是當前非常熱門的免疫療法。
具體來說,顧臻團隊使用的是靶向癌細胞上名為CD47蛋白質的一種抗體(以下稱CD47抗體)。CD47是癌細胞的一個「保護傘」,它可以讓癌細胞釋放「別吃我」的信號,從而躲避免疫系統的攻擊。用藥物阻斷CD47蛋白(即抑制它的作用)能夠使免疫系統找到並摧毀癌細胞。
當凝膠將包裹著CD47抗體的納米顆粒固定在手術部位後,納米粒子會逐漸溶解,然後將CD47抗體釋放出來,進而發揮抗癌作用。
值得一提的是,研究中,科學家們發現,「噴霧凝膠」技術還可以激活免疫系統中的T細胞,使它們協同工作,成為對抗殘留癌細胞的另一種途徑。
療效喜人
顧臻團隊利用手術切除了晚期黑色素瘤的小鼠,對這種可降解的「噴霧凝膠」進行了測試。結果顯示,這種技術抑制了手術後殘留的腫瘤細胞的生長,這有助於防止癌症的複發。接受凝膠治療後,50%的小鼠存活了至少60天,腫瘤沒有複發。
接下來,研究人員將繼續在動物中測試這種技術,以了解最佳劑量、理想的治療頻率等問題,然後再在人類患者中進行測試。
圖片來源:公司官網
據悉,「噴霧凝膠」相關技術目前已授權給顧臻教授在今年成立的初創公司——ZenCapsule。該公司致力於開發先進的藥物遞送系統,以提高抗癌藥物的療效,改善患者的生活質量,其多項核心技術與代表性免疫療法——免疫檢查點抑製劑有關。
本科、碩士畢業於南京大學的顧臻教授於UCLA獲得工學博士學位,現為該校生物工程系教授,主要的研究方向是藥物遞送系統和生物材料,目前已發表學術論文150餘篇,申請專利50餘項。
他表示,約90%的癌症患者死於腫瘤複發或轉移。如果能夠開發出一種技術,毒性低,又能降低癌症複發和轉移發生的風險,這將是非常令人欣慰的。
寫在最後
近幾年,顧臻團隊開發了多項與癌症免疫療法相關的藥物遞送技術,探索君均有報道,這裡不再贅述,歡迎點擊以下鏈接查看前期成果:
參考資料:
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