Nat Commun：抗癌药物靶向治疗新技术
2014-03-13 佚名 生物通
生物医学工程研究人员开发了一种新技术，利用称之为“能量分子”的三磷酸腺苷（ATP）触发抗癌药物直接释放到癌细胞中。早期实验室测试表明它提高了一些乳腺癌靶向药物的效力。这项技术是由北卡罗来纳州立大学和北卡罗来纳大学教堂山分校的研究人员所开发，研究结果发表在《自然通讯》（Nature Communications）杂志上。 论文的资深作者是北卡罗来纳州立大学/北卡罗来纳大
生物医学工程研究人员开发了一种新技术，利用称之为“能量分子”的三磷酸腺苷（ATP）触发抗癌药物直接释放到癌细胞中。早期实验室测试表明它提高了一些乳腺癌靶向药物的效力。这项技术是由北卡罗来纳州立大学和北卡罗来纳大学教堂山分校的研究人员所开发，研究结果发表在《自然通讯》（Nature Communications）杂志上。
论文的资深作者是北卡罗来纳州立大学/北卡罗来纳大学教堂山分校联合生物医学工程系助理教授顾臻（Zhen Gu）博士。其研究方向包括纳米医药、药物控释器件、生物医用高分子材料、生命分析化学、再生医学工程等。近年来在Nature Nanotechnology、Angewandte Chemie等著名刊物发表学术论文20余篇。同时申请国际专利3项、中国专利1项、美国专利6项。
顾博士说：“这是一个概念证明，我们证实了现在有一种新工具可将抗癌药物直接导入到癌细胞中，这样应该会使得药物治疗更显著起效。”
顾臻研究小组开发出了一些外壳掺入透明质酸（HA）的球形纳米颗粒，HA可与癌细胞表面的某些蛋白质互作。当靶标癌细胞与HA接触时，细胞会吸收整个纳米颗粒。
一旦进入到癌细胞内部，这些纳米颗粒的外壳会分解，释放出它的负载：一些包埋着抗癌药物多柔比星（Dox）的复合DNA分子，Dox会靶向癌细胞的细胞核。
研究人员将这些DNA分子设计成只有在与高水平的ATP接触时才会展开释放Dox。高水平的ATP通常只存在于细胞内部，这意味着Dox是在离细胞核惊人的距离内被释放，而不会不经意释放到细胞外。
论文的主要作者、联合生物医学工程系博士后研究人员莫然（Ran Mo，音译）说：“这是第一次利用ATP作为一种分子触发器，可在体内外控制释放抗癌药物。”ATP负责运输细胞内代谢所需的化学能。
在体外测试中，相比于不掺入ATP靶向元件的其他技术，新技术对抗MDA-MB-231人类乳腺癌细胞的效率要高3.6倍。
研究人员还利用乳腺癌小鼠在体内模型中测试了这一新技术。研究人员发现，ATP靶向技术比其他技术能够明显更有效地抑制肿瘤生长。
顾臻说：“我们也相信，我们能够通过在某些特定区域操控ATP水平使得这一技术更具靶向性。”
原始出处：
Ran Mo,Tianyue Jiang,Rocco DiSanto,Wanyi Tai & Zhen Gu.ATP-triggered anticancer drug delivery.Nature Communications 5, Article number: 3364 doi:10.1038/ncomms4364
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