纳米医学:走向成功的通行证

2014-1-26 11:50 来源: 译言网
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  当今,纳米技术领域一个备受欢迎的目标是:用微粒作为容器来定向输送药物,尤其是送往肿瘤。但是,免疫系统中被称为巨噬细胞的“哨兵”很块就会发现外来的入侵物,并将其吞没。现在,宾夕法尼亚州的一组研究人员发现了一个方法:赋予微粒一个分子“通行证”,使这些微粒能够在老鼠体内绕过巨噬细胞,将药物送往肿瘤并帮助摧毁肿瘤。这个试验的成功有望使研究人员找到一个提高给药效果的新途径。

  身体免疫系统的存在就是为了识别并摧毁异物——不管是细菌、病毒、污点还是碎片。作为免疫系统的主要卫士之一,巨噬细胞任务就是:通过辨认,把那些不属于身体一部分的目标清除掉。所有的人类细胞在外部包膜上都含有一种叫做CD47的蛋白质。五年前,宾夕法尼亚大学的细胞生物物理学家丹尼斯·迪斯彻尔领导的一个研究小组报道说:在人类细胞中,CD47跟巨噬细胞上一种被称为SIRPα的受体蛋白是结合在一起的。这种结合使巨噬细胞认识到,含有CD47 的细胞是朋友而不是敌人,不应将其吃掉。

  迪斯彻尔想知道,能否利用CD47的复本作为一种分子通行证,来帮助治疗性纳米颗粒绕过免疫系统。今天,迪斯彻尔及同事在《科学》杂志在线版上描述了他们当前的研究:他们复制了CD47蛋白中被称为肽的短片段,并使肽吸附在纳米颗粒上,这些纳米颗粒就是用来输送显像剂或抗癌化合物到肿瘤的。这个策略正像所期望的那样,很奏效。在经生物工程设计的老鼠中,它们的巨噬细胞能够模仿人类巨噬细胞,表达人类的SIRPα蛋白,带有CD47肽通行证的纳米颗粒逗留在巨噬细胞周围,而不是被吞没。研究小组将含有通行证和没有通行证的纳米颗粒同时注射,35分钟之后,含有CD47肽的纳米颗粒在老鼠血液中的含量是不含CD47肽纳米颗粒的4倍。

  在一项单独的研究中,迪斯彻尔及同事对他们的方法进行了测试,看看是否能够提高给药的效果。他们在纳米颗粒里装上抗癌药物紫杉醇,并利用肽通行证和用以吸附在肿瘤细胞表面蛋白的抗体来装饰颗粒表面。带有通行证的定向颗粒在一天之内将肿瘤缩小了25%,而只有抗体没有肽通行证的纳米颗粒对肿瘤的大小没有任何影响。

  “该论文的研究成果确实非常有趣,”北卡罗来纳大学教堂山分校的化学家兼纳米颗粒给药专家约瑟夫·德西蒙说,“如果在其他类型的肿瘤中能够看到这样效果,那将是很美妙的事情。”迪斯彻尔表示,他的小组已经在研究其他肿瘤了。而且他还说:他的实验室里尚未发表的成果表明,在基因疗法中,将这种分子通行证添加到输送基因的病毒上,同样有助于逃避免疫系统的检测。然而,必须证明这一点:这种新型分子通行证在人类当中仍然有效。但是,在人类中进行试验总是具有挑战性的。如果在人类当中能够行得通,那么这些分子通行证可能会使已经处于临床试验阶段的纳米医学达到更加理想的效果。