科學家在克服腫瘤多藥耐藥性上取得突破性進展！

腫瘤細胞對化療產(chǎn)生耐性性——俗稱多藥耐藥性——仍然是腫瘤復發(fā)和癌癥轉(zhuǎn)移的主要原因，但是最近的發(fā)現(xiàn)為腫瘤學家們帶來了希望，他們可能在某天指引腫瘤細胞關(guān)閉自己的耐藥性。

由馬里蘭大學帕克分校費舍爾生物工程學系教授Xiaoming "Shawn" He及來自其他五個研究機構(gòu)的研究人員的新研究開發(fā)了一項新技術(shù)，可以使用特殊設計的納米顆粒和近紅外光治療促使腫瘤細胞失去耐藥性。這為化療創(chuàng)造了一個窗口去治療手術(shù)或者早期治療遺留下來的最耐藥的癌細胞。他們的新發(fā)現(xiàn)于近日發(fā)表在《Nature Communications》上。

“如果在這個治療窗口內(nèi)進行化療，那么腫瘤學家門也許可以用很低劑量的化療藥物進行腫瘤治療，這有助于改善治療效果并降低化療藥物對正常組織的毒性。”He說道。

腫瘤細胞產(chǎn)生耐藥性的主要原因之一是過表達藥物外排泵，它們是可以保護細胞的蛋白質(zhì)，可以將細胞不需要的有毒物質(zhì)泵出細胞。就像外排泵可以將毒素排出細胞以保護細胞一樣，它們也會將幾乎所有臨床使用的化療藥物泵到胞外。

幸運的是，外排泵需要化學能量才能工作。因此通過切斷外排泵的能量來源，腫瘤學家可以降低甚至消除細胞對化療藥物的耐藥性。意識到這點后，He及其同事開發(fā)了一種新方法降低癌細胞中給外排泵供能的的三磷酸腺苷（ATP）的含量。

該研究團隊包括來自俄亥俄州立大學、弗吉尼亞大學、密蘇里大學醫(yī)學院、上海中醫(yī)藥大學和印第安納大學醫(yī)學院的研究人員，他們將一種特殊設計的納米顆粒靶向到了線粒體，線粒體是細胞將氧氣和能量轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP的能量供應站。一旦納米顆粒到達線粒體，研究人員使用近紅外光促使納米顆粒發(fā)生化學反應消耗ATP，從而降低其濃度，切斷外排泵的能量供應。這種治療不僅減少了外排泵的表達，同時還減少了它們在細胞膜的分布。

研究團隊的發(fā)現(xiàn)表明攜載藥物的納米顆粒與近紅外光聯(lián)合使用可以有效抑制多藥耐藥細胞的生長，同時沒有明顯的系統(tǒng)毒性。

盡管研究人員很久之前就使用納米顆粒輸送藥物，但是He及其同事提出的方法仍然是克服癌細胞多藥耐藥的關(guān)鍵突破。

“這么多年來研究人員一直聚焦于使用納米顆粒輸送更多的化療藥物進入癌細胞，但是沒有靶向耐藥的根源。”He說道。“這意味著癌細胞會繼續(xù)保持它們將藥物排出胞外的能力，這也就限制了化療的效果。為了解決這個挑戰(zhàn)，我們研究小組不僅使用納米顆粒輸送化療藥物到腫瘤細胞內(nèi)的靶向部位，同時還抑制了外排泵的功能，因此顯著提高了化療的安全性和療效。”