近日,韓國(guó)科學(xué)家利用狂犬病毒的嗜神經(jīng)性將其作為納米顆粒藥物的載體,使其可以直接治療腫瘤而不損害健康細(xì)胞,或成精準(zhǔn)治療腦癌的“神器”。
狂犬病毒,引起狂犬病的“罪魁禍?zhǔn)?rdquo;
眾所周知,狂犬病毒(Rabiesvirus,RV)是引起狂犬病(一種人畜共患的傳染病)的病原體。目前醫(yī)學(xué)上對(duì)于狂犬病尚缺乏有效的治療手段,人患狂犬病后的病死率幾近100%,患者一般于3~6日內(nèi)死于呼吸或循環(huán)衰竭,故應(yīng)加強(qiáng)預(yù)防措施。
據(jù)悉,每年因感染狂犬病致死人數(shù)成千上萬(wàn),人們常常聽(tīng)聞“狂犬病毒”而色變。
狂犬病毒的特異功能:嗜神經(jīng)性
正是如此無(wú)情的殺手,卻具有一個(gè)重要的能力——嗜神經(jīng)性(進(jìn)入神經(jīng)細(xì)胞的能力),可以用來(lái)感染腦組織的導(dǎo)管。
于是乎,科學(xué)家巧妙利用狂犬病毒的嗜神經(jīng)性能力,把它改造為治療腦癌納米藥物的載體。
如前文所述,狂犬病毒主要是通過(guò)感染動(dòng)物的咬傷傳播的,經(jīng)過(guò)數(shù)千年的進(jìn)化,它具有侵入神經(jīng)細(xì)胞并從感染的肌肉組織進(jìn)入大腦的能力。這種方式使它繞過(guò)了一個(gè)主要的障礙——血腦屏障(一種能阻止大部分病原體穿過(guò)血液的選擇性膜)。
遺憾的是,血腦屏障也阻止了癌癥藥物進(jìn)入感染細(xì)胞的過(guò)程,限制了患者的選擇。為解決這個(gè)問(wèn)題,科學(xué)家采用狂犬病毒表面蛋白包裹納米藥物并輸送至腦內(nèi)。
以毒攜藥!精準(zhǔn)治療腦癌的“神器”
韓國(guó)成均館大學(xué)(SungkyunkwanUniversity)學(xué)者最近采取了類似載體攜帶但更巧妙的方法,納米專家YuSeokYoun將黃金顆粒(goldparticles)嵌入納米棒,并在其周圍包裹狂犬病毒表面蛋白。棒狀(rodlike)納米顆粒比球形表面積大,能結(jié)合更多蛋白,增加表面蛋白和神經(jīng)細(xì)胞受體的結(jié)合能力,從而更有效進(jìn)入神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)。這種納米顆粒并不攜帶任何其他藥物,黃金顆粒本身很容易吸收激光產(chǎn)生熱量,利用高溫來(lái)殺死周圍組織。
為了觀察新型的顆粒能否有效地殺死腫瘤細(xì)胞。Youn和同事向4只患腦瘤的小鼠體內(nèi)注射這種顆粒,發(fā)現(xiàn)它可以快速進(jìn)入大腦并富集在腫瘤附近;然后他們采用紅外線激光(infraredlaser)對(duì)這些納米顆粒進(jìn)行照射,加熱到50°C左右,激光可以無(wú)害地輕松穿過(guò)皮膚和顱骨,只對(duì)納米顆粒周圍組織產(chǎn)生熱效應(yīng)。經(jīng)觀察,這種方式治療使腫瘤體積明顯縮小。近日Youn等在AdvancedMaterials報(bào)道了該研究。
在另一個(gè)實(shí)驗(yàn)中,研究人員使用相同的方式治療小鼠腫瘤細(xì)胞,向他們的側(cè)翼(側(cè)面)注射顆粒。7天后,兩只小鼠的腫瘤消失,其他小鼠腫瘤縮小至原始的一半左右。
小鼠動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:使用狂犬病毒作為腦癌藥物載體達(dá)到預(yù)期效果。如果在人類身上也同樣有效,這種攜帶納米顆粒的病毒可以直接治療腫瘤而不損害健康細(xì)胞,或成精準(zhǔn)治療腦癌的“神器”。
質(zhì)疑聲并存
巴羅神經(jīng)學(xué)研究所(BarrowNeurologicalInstitute)藥物輸送研究學(xué)者RachaelSirianni對(duì)此提出質(zhì)疑,一般狂犬病毒需要比較長(zhǎng)時(shí)間才能達(dá)到腦內(nèi),但是韓國(guó)學(xué)者的研究是數(shù)小時(shí)就到達(dá)腫瘤細(xì)胞。另外這種顆粒不僅會(huì)殺死腫瘤細(xì)胞,正常神經(jīng)細(xì)胞也會(huì)吸收這種顆粒同樣會(huì)被破壞。只有最理想的情況是腫瘤細(xì)胞選擇性吸收這些材料,且該材料在殘留在血管內(nèi);而腫瘤細(xì)胞外的泄漏意味著加熱的顆??赡軙?huì)在這個(gè)過(guò)程中殺死健康細(xì)胞。
來(lái)自紀(jì)念斯隆凱特林癌癥中心(MemorialSloanKetteringCancerCenter)材料科學(xué)FengChen擔(dān)憂:這樣的納米顆??赡軙?huì)聚集在肝臟里,且需要很長(zhǎng)時(shí)間才能清除。因此,獲得FDA人體臨床試驗(yàn)存在較大的挑戰(zhàn)。
不過(guò)Youn在繼續(xù)推進(jìn)該研究。他表示,新的納米顆粒優(yōu)先堆積在腫瘤中,可以大大減少目前癌癥治療的副作用(在殺死癌細(xì)胞時(shí)同時(shí)殺死健康細(xì)胞)。在他看來(lái),研究人員需要開(kāi)發(fā)納米顆粒,精確有效地針對(duì)腫瘤。
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