新型肿瘤选择性光疗能更精确地杀死乳腺癌细胞并改善肿瘤控制效果

新加坡国立大学

New tumor-selective light treatment could kill breast cancer cells with greater accuracy and improve tumor control

图表摘要。来源：ACS Nano (2023)。DOI: 10.1021/acsnano.3c01916

乳腺癌是新加坡妇女最常见的癌症。治疗是多模式的，通常包括手术切除癌症和淋巴结。

辅助治疗是在初次治疗后进行的，用于照射和破坏微转移灶（即血流或淋巴管中的癌细胞），以减少复发。这种治疗方式又分为局部治疗（放射治疗）和全身治疗（内分泌治疗、化疗和靶向治疗）。

研究表明，与全乳切除术（切除乳房的所有部分）相比，保乳疗法（BCT）只切除肿瘤和乳房边缘，患者对保乳疗法的满意度有所提高。对于保乳疗法，必须在肿瘤切除术后进行放疗，这将切除乳房中的其他异常组织及其周围的一些正常组织。

然而，在放射治疗中，光子束是通过外部照射来诱导肿瘤损伤的。由于乳房位于胸壁、肺部和心脏的上方，因此皮肤、肺部、心脏和剩余的乳房组织有可能受到轻微的毒性影响，从而导致脂肪坏死、乳房变硬或变形。此外，放疗每天进行，持续 3 到 5 周，晚期乳腺癌患者尽管接受了乳房切除术，也需要接受放疗。

为了避免这些副作用并提高乳腺癌患者的治疗质量，一个由新加坡国立大学（NUS）和国立大学医院（NUH）的医学研究人员、生物工程师和临床医生组成的多学科团队，在新加坡国立大学助理教授丹尼尔-特（Daniel Teh）的领导下，开发出了一种新的放射治疗方法、在新加坡国立大学杨潞麟医学院眼科与解剖学系助理教授 Daniel Teh 和新加坡国立大学设计与工程学院生物医学工程系教授 Zhang Yong 的领导下，他们成功地对乳腺癌细胞进行了肿瘤选择性光疗。

他们最近在《ACS Nano》上发表的论文显示，这种被称为光动力疗法的治疗模式在乳腺癌临床前模型中非常有效。与通常的光动力疗法不同，这种疗法不需要电线供电。

这一发现取得成功的原因有两个方面：首先，乳腺癌细胞可以吸收美国食品及药物管理局（FDA）批准的一种名为5-氨基戊烯酸（5-ALA）的光激活药物，这种药物可以通过静脉注射给患者。当被蓝色光谱的光激活时，这种药物能够释放出杀死肿瘤的效果，使其作用局部化，而不会杀死其他区域的细胞。

由于蓝光的组织穿透性较差，应用于皮肤表面时无法到达更深层的组织，因此研究小组致力于改善光对皮肤深层组织中肿瘤的传递。

研究人员设计了一种与生物相容的硅胶乳房植入物，其中装有纳米颗粒，可被组织穿透力极强的近红外线激活。这种光可以转化为激活 5-ALA 所需的可见光。该植入物可在原位手术切除肿瘤后植入肿瘤腔内。

病人从手术中恢复后，可以静脉注射 5-ALA，只需用光照在乳房表面就能激活植入物。这种纳米粒子被称为上转换纳米粒子（UCNPs），因其独特的性能而迅速开辟了一个被称为 "光纳米医学 "的领域。

新加坡国立大学团队设计的UCNP浸渍硅胶植入体有几个优点。由于其基质材料是硅胶，其可塑性和柔软性使其可用于部分或全部乳房重建。这种植入物尤其有用，因为它具有生物相容性，可以长期放置在原处，即使治疗延迟，也能按需进行光动力治疗。这一特点使得治疗可以在局部复发的情况下进行。

"这一发现有可能大大增强现有的乳腺癌疗法。能够选择性地破坏肿瘤细胞而不引起邻近组织损伤，这在癌症治疗中具有重大优势。虽然它可能不会取代现有的主流治疗方法，但它仍有可能通过改善局部肿瘤控制间接减少化疗和/或放疗的剂量，"Teh 副教授说。

"这一发现有可能改变乳腺癌的治疗方法，在保证肿瘤安全性的同时改善患者的美学效果。此外，这种植入物还能让更多的组织

(责任编辑：泉水)

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