光热新疗法可精准,无需化疗

日期:2020-01-19编辑作者:澳门威斯尼人网站

作者:周舟 来源:新华网 发布时间:2019/8/29 20:25:44 选择字号:小 中 大 光热新疗法可精准“烧掉”前列腺肿瘤

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研究开发出新型纳米药物递送系统

新华社华盛顿8月28日电美国《国家科学院学报》日前发布的一项研究显示,美国科研团队开发的一种前列腺癌新疗法在初步临床试验中表现良好,这种光热疗法采用激光精准烧掉肿瘤,避免了放化疗产生的副作用。

新一期《美国国家科学院院刊》上刊登了一项研究,介绍纳米粒子用于治疗前列腺癌的神奇疗效。在临床实验中15名癌症患者在接受光热癌症疗法一年后发现,有13名患者体内的癌症迹象消失。

美国布里格姆女子医院和达纳法伯癌症研究所合作,开发出了一种纳米药物递送系统,该系统不仅能够精确瞄准和攻击骨骼中的癌细胞,还能通过增加骨强度和骨量的方法抑制骨癌的发展。相关论文发表在近日出版的美国《国家科学院学报》上。

美国莱斯大学等机构的研究人员开发出表面裹有一层金的二氧化硅纳米颗粒,这种颗粒很小,只是血液中红细胞的五十分之一。

这一疗法的主要发明者正是莱斯大学工程师和纳米科学家Naomi Halas。二十年来,Halas和杜克大学生物工程师Jennifer West一直致力于研究纳米粒子的光热癌症疗法。支撑着Halas坚持不懈进行研究的力量源泉则是她已过世的父亲。

论文主要作者布里格姆女子医院阿卡纳斯瓦米博士说,骨骼的微环境极为适宜癌细胞的生长,乳腺癌、前列腺癌以及血癌等癌症发生转移后,极易向骨骼转移。他们设计的这种药物递送系统能选择性地靶向骨骼微环境,并释放治疗药物,能够有效重塑骨骼微环境,防止疾病进一步发展。

参与研究的美国纳米光谱生物科学公司首席执行官戴维乔登告诉新华社记者,将这种微粒通过静脉注入患者体内,它们会在肿瘤脉管系统中蓄积,因为肿瘤特有的缝隙或开口等部位会将这些微粒捕获。

来自爸爸的鼓励

论文另一位共同作者、达纳法伯癌症研究所米夏埃拉里根博士说,目前骨肿瘤的治疗方法在选择上极为有限。新开发出的这种工程靶向疗法副作用极小,能够操纵肿瘤细胞和其周围的微环境,有效地抑制癌细胞在骨骼中的蔓延。

研究人员在注射后第二天采用低功率、近红外激光加热这些纳米粒子,从而将肿瘤消融,并在治疗后3个月和1年对患者检查。结果显示,1年后,在15名完成治疗的58岁到79岁的前列腺癌患者中,只有2名患者在组织活检和磁共振成像中发现癌症迹象,13名没有检出癌症迹象。

1997年,Halas与West同在Rice的布朗工程学院工作,他们发明了一种颗粒,这种颗粒比人类头发还要薄500至100000倍,它的表面涂有一层薄薄的金。Halas称这种颗粒为纳米壳。通过改变金壳的厚度,调整纳米壳与特定波长的光相互作用。

物理学家组织网的报道称,新研究中所使用的纳米颗粒由一种经过临床验证的可生物降解的聚合物与阿伦磷酸钠构成。阿伦磷酸钠是新研发出的一种二磷酸盐药物,主要用于骨质疏松的治疗。这种药物能够与钙结合,在骨骼中高浓度积累。纳米颗粒表面的阿伦磷酸钠能够在其与钙结合时定位骨骼组织,将纳米颗粒中的药物靶向癌细胞并促进骨骼组织的恢复和生长。此外,阿伦磷酸钠本身也具有一定的抗癌功效,能够进一步增强疗效。

领导研究的美国芒特西奈伊坎医学院副教授阿尔德希尔拉斯蒂奈哈德说,注射这种纳米颗粒可以确保对癌症精准治疗,不会对患者前列腺组织造成影响,减少了副作用,提高了患者的生存质量。

Naomi Halas与Jennifer West

研究人员对小鼠进行了实验,在纳米颗粒中装载了硼替佐米。

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三年后,Halas与West发明了一种通过用低功率近红外激光加热纳米壳来破坏癌细胞的方法,这种激光可以无害地通过健康组织。这项研究获得了国家奖项和新闻报道。Halas的父亲将女儿的相关报道剪贴下来贴在自己办公室的墙上。

研究人员先用这种纳米药物对小鼠进行处理,而后将骨髓瘤细胞注射到小鼠体内。实验显示,这种纳米药物改变了小鼠骨骼的组成,增强了骨骼的强度和骨量,骨髓瘤在经过处理的小鼠体内生长缓慢,小鼠也获得了较长的存活时间。

2019年Halas获奖

研究人员称,癌细胞向骨骼转移是很常见的一种现象,大约有60%80%的癌症患者会出现这样的问题。这项研究证明,新疗法能够改变骨骼的微环境,抑制癌细胞在骨骼中的发展。如能对患有乳腺癌、前列腺癌或肺癌等癌症的高危人群用这种疗法进行事先处理,将有望防止癌症向骨骼的转移,为相关疾病的治疗创造条件。

到21世纪初,Halas和West共同创立了一家总部位于休斯顿的创业公司Nanospectra Biosciences,以开发临床应用技术。但想要获得FDA认证的临床实验批准并不是一件容易的事情。

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也就是在那时,Halas的父亲被确诊为前列腺癌。老父亲的听力严重受损,并且双目几近失明,Halas不得不成为父亲与医生之间的沟通桥梁。由于父亲的病因,Halas也对前列腺癌有了深入的了解。

在进行放射治疗两年后,Halas的父亲出现了严重的副作用,他几乎不能小便了。Halas回忆道:“这太可怕了,他每周都要去医院接受化疗,然后回家没几天就又要去急诊室。真的很难想象他到底经历了什么。”

“他对我说,如果你能阻止一个人经历我所经历的地狱,那你的付出将是值得的。”每次想起父亲激励的话语都觉得充满了力量Halas说:“我永远不会忘记父亲问我的发明是否能够治愈他的前列腺癌。”

纳米颗粒奠定治疗前列腺癌基础

Jennifer West说:“我们是第一个真正将纳米颗粒植入人体的公司。一开始,FDA不确定如何处理这类材料。因为我们有一些东西看起来像静脉注射袋里的可注射液体。FDA有一个段时间考虑是否为纳米颗粒创建一个全新的部门。以确定纳米壳是药品还是医用设备。”

最终,FDA选择将Nanospectra归为AuroLase Therapy的治疗方法,作为一种医疗设备加以规范。Halas说,Nanospectra在每一步都吸取了宝贵的经验教训。它的另一个重大进步是在医学成像方面,这为前列腺癌治疗奠定了成功的基础。

2011年,研究人员将纳米颗粒与超声和核磁共振成像结合起来,以毫米级精度解决前列腺肿瘤。临床医生开始采用“融合活检”技术,将活检针对准可疑肿瘤的特定部位。

在最新的研究中,16名年龄在58岁至79岁之间的前列腺癌患者同意参加AuroLase疗法的试验。16名患者中有15人接受了为期两天的治疗,第一天接受了纳米粒的静脉注射,第二天接受了图像引导的消融治疗。所有患者在治疗当天回家,并在治疗后三个月、六个月和一年后返回进行随访测试。在完成治疗的15名患者中,只有两名在一年后的后续活检和核磁共振检查中发现了癌症的迹象。

走远的父亲,走进的科学

如今,Halas的父亲已经离世多年。一开始,Halas每天都很想念父亲。如今,面对因父亲而坚持下来的研究有了成果,Halas表示:“如今研究的是16位男性,但何时达到16,000人?16000000人?在九人中就有一人不得不处理这个问题。这个治疗可以减轻副作用和痛苦,我爸爸的经历鼓励我继续研究下去。”

参考资料:

[1] Quest for new cancer treatment crosses milestone

[2] Majority of patients cancer-free after treatment developed at Rice

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