癌症治疗,包括化疗在内,能够帮助许多患者延长寿命并提高生活质量。然而,化疗也会对身体产生极大的副作用,因为化疗药物不仅杀伤癌细胞,还会攻击健康细胞。由于缺乏精确靶向癌细胞的疗法,仅有0.01%的化疗药物能够精确到达肿瘤组织。近年来,多项研究致力于开发精准医疗策略,以提高抗癌药物的靶向性和疗效。
超声波引导的纳米颗粒药物递送系统:挪威科技大学(NTNU)的研究人员开发了一种新型精准疗法,利用超声波引导纳米颗粒包裹的化疗药物靶向乳腺癌细胞。该研究发表在《Ultrasound in Medicine and Biology》上。该方法将化疗药物包裹在纳米颗粒中,由于体积较大,这些颗粒在健康组织中只能停留在血管内,避免对健康细胞造成伤害;而在肿瘤组织中,由于血管具有多孔结构,纳米颗粒能够穿过血管进入组织。此外,纳米颗粒表面可形成微泡,超声波引导其破裂,促进药物释放并增加血管穿孔,使药物深入肿瘤内部。实验表明,该方法向肿瘤组织输送的有效药物浓度是常规方法的250倍,显著抑制了小鼠肿瘤的生长。
纳米颗粒介导的基因递送用于免疫治疗:弗雷德·哈钦森癌症研究中心的研究人员开发了一种基于纳米颗粒的基因递送工具,可将mRNA直接运送到细胞中,指导机体编码蛋白质抵抗疾病。该研究发表在《Nature Communications》上。纳米颗粒携带T细胞基因编辑工具,改造T细胞受体并联合嵌合抗原受体(CAR)基因,使T细胞靶向肿瘤细胞;还可携带促进造血干细胞复制的mRNA,加速干细胞增殖并通过骨髓移植替换癌细胞;此外,携带改造CAR-T细胞的mRNA和foxo1 mRNA,使抗癌T细胞产生记忆能力,形成长期抗癌属性。该技术目前仅在实验室水平得到验证,但有望简化细胞治疗流程。
放射组学改善精准治疗:莫菲特癌症研究中心和达纳-法伯癌症研究所的研究人员利用放射组学评估肺部肿瘤的分子和临床特性,相关研究发表在《eLife》上。放射组学从CT、MRI、PET等图像中提取高维数据,定量分析肿瘤的形状、尺寸、质地等特征,并与遗传及临床数据结合,预测患者预后和治疗反应。研究人员对262名非小细胞肺癌北美患者和89名欧洲患者的CT图像进行分析,鉴别出图像特性、分子标志物、生物学途径与临床预后之间的关联。放射组学具有非侵入性、可提供完整肿瘤信息、成本效益高等优势。
综合临床测序揭示晚期癌症精准医疗前景:密歇根大学、斯隆凯特林癌症纪念中心和霍华德-休斯医学研究所的研究人员对500名转移性癌症患者的DNA和RNA进行测序,结果发表在《Nature》上。研究发现,转移性癌症比早期肿瘤具有更多基因突变,且12%的患者携带遗传性突变。通过对转移性肿瘤进行活组织取样和RNA测序,研究人员能够鉴定出更多潜在治疗靶标,并了解肿瘤微环境中的免疫细胞。此外,转移性肿瘤表现出高度增殖或上皮-间质转化两种相互排斥的特征,这可能指导新疗法开发。
精准检测抗癌药物疗效的新方法:哥德堡大学的研究人员开发了一种新方法,基于外科手术中肿瘤组织的活组织检查,更精准地检测抗癌药物的作用效果。该方法在动物模型中追踪肿瘤生长并检测药物反应,可早期确定哪些患者会从特定疗法中获益。在一项子研究中,研究人员揭示了33名癌症患者对抗癌制剂Karonudib的反应机制,发现三分之二的患者样本对疗法有反应,但反应机制与组织中的突变无关,而与蛋白表达水平相关,可能涉及肿瘤的耐药性机制。
HDAC抑制剂精准治疗白血病:意大利科学家在《Leukemia》上发表研究,发现组蛋白去乙酰化酶抑制剂givinostat能够选择性杀伤发生CRLF2基因重排的B前体细胞急性淋巴细胞白血病(BCP-ALL)细胞。Givinostat通过抑制JAK/STAT信号途径,诱导白血病细胞凋亡,而对正常造血细胞无影响。体内实验显示,givinostat显著抑制人源化肿瘤异种移植模型肿瘤生长,并能杀死抵抗ruxolitinib的细胞,增强传统化疗药物的效果。该研究为这种难治白血病亚型提供了潜在治疗药物。
多肽药物精准治疗前列腺癌:密歇根大学的研究人员在《Cancer Cell》上发表研究,开发了一种靶向TMPRSS2-ERG融合基因的多肽药物。该多肽能够特异性结合ERG蛋白并促进其降解,在细胞系和动物模型中有效抑制前列腺肿瘤生长。由于多肽降解快,研究人员开发了多肽类似物以延长作用时间。在动物模型中,超过三分之一的小鼠肿瘤在延长治疗后一个月未复发。该策略为前列腺癌精准治疗提供了新方向,但多肽的细胞膜穿透性问题仍需进一步解决。