一种微型柔性电池包裹肿瘤使小鼠癌细胞缺氧从

当一个人吸光房间里所有的氧气时，情况就不妙了。然而，当电池对肿瘤发挥作用时，这可能是一件好事。
一项针对小鼠的研究显示，包裹在肿瘤周围的微型自充电电池可以去除癌细胞环境中的氧气，从而增强一些癌症疗法的功效。研究人员 3 月 31 日在《科学进展》上报告称，将小电池包裹在乳腺癌肿瘤上的小鼠，结合癌症治疗，两周内肿瘤体积缩小了 90%。
实体瘤，例如乳腺癌中可能形成的实体瘤，通常生长迅速，以至于肿瘤的生长速度快于其血液供应所能支持的速度（SN：5/10/17）。这意味着许多肿瘤的中心可能缺氧，氧含量比周围组织低得多。
“缺氧是一把双刃剑，”上海复旦大学专门研究电池材料的材料科学家夏永耀说。肿瘤中的低氧水平意味着人体的免疫细胞通常无法存活足够长的时间来杀死癌细胞（SN：2/22/17）。复旦大学研究生物医学材料的张帆解释说，缺氧细胞对放射疗法甚至传统化疗等治疗也有抵抗力，因为没有足够的血流来提供致命的剂量。
“另一方面，它为肿瘤的精准治疗提供了靶点，”夏和张在新论文中写道。
缺氧可以充当称为缺氧激活前药的化学物质的灯塔。达拉斯德克萨斯大学西南医学中心的分子生物学家张庆（未参与这项研究）表示，这些化学治疗药物与一种连接化学物质相连，确保药物仅在低氧环境下才会发挥作用。
但缺氧激活的前药在临床试验中并未显示出太大的益处，部分原因可能是它们所针对的实体瘤缺氧不均匀或缺氧不够。夏和张帆想要找到一种方法让肿瘤更加缺氧，从而给前药更好的机会。
因此，研究人员和他们的同事部署了一种微型柔性电池，可以部分包裹肿瘤。电池的锌电极通过吸收环境中的氧气进行自充电。它还会产生高反应性氧对，这些氧对会损伤 DNA，但不是细胞可用的氧形式。
通过吸收大部分可用氧气并产生大量活性氧对，仅电池就能在植入两周后将小鼠体内的肿瘤缩小至原始大小的 26%。当与缺氧激活的前药结合使用时，平均肿瘤大小缩小了 90%。
“我认为这个概念和科学基础是坚实的，”张庆说。他说，这些发现令人鼓舞，但还只是初步的。这些电池不仅只在小鼠身上使用，而且还用于治疗小鼠特有的乳腺癌。“它必须在几种乳腺癌模型中进行测试，也必须在其他癌症模型中进行测试，”他说。当然，在人类身上也是如此。
肿瘤大小减小 90% 并不是减小 100%。“还剩下百分之十，”张庆说。如果这些细胞存活下来，可能意味着它们能够抵抗缺氧，肿瘤可能会重新生长。他说，与许多治疗方法一样，它可能必须与其他疗法结合使用，以确保整个肿瘤被彻底消灭。
夏、张帆和他们的同事已经在考虑如何使电池变得更灵活、更强大，以便对人类大小的肿瘤发挥作用——利用电池能量来让癌症缺乏空气。
(责任编辑：泉水)

搜索

热门标签:

一种微型柔性电池包裹肿瘤使小鼠癌细胞缺氧从