西班牙圣地亚哥德孔波斯特拉大学生物化学与分子材料研究中心(CiQUS)的研究团队开发出一种创新分子策略,使抗癌药物能够抵达肿瘤细胞的细胞核内发挥治疗作用。该研究聚焦于广泛使用的化疗药物阿霉素。长期使用该药物常导致耐药细胞出现,这是临床上的主要挑战,而本策略成功克服了这一难题,同时保留了药物的抗肿瘤活性。
该策略基于一个简单而强大的原理:环肽——一种小型氨基酸环——具有在癌细胞膜表面堆叠自组装成中空圆柱结构(纳米管)的能力。由胡安·R·格兰哈领导的团队将阿霉素与这些环肽结合,通过区别于药物常规机制的递送途径将其导向细胞核。这使得药物能够绕过通常会使药物失活的细胞耐药机制。
相较于健康细胞,癌细胞膜含有更高水平的带负电荷脂质。本研究所用的环肽对这些阴离子表面具有强亲和力,从而促进其与肿瘤细胞的相互作用。因此,多肽-药物偶联物进入耐药细胞并移向细胞核,阿霉素在此处嵌入DNA触发细胞毒性作用。
实验研究证实,环肽的化学结构对形成稳定纳米管至关重要,而稳定纳米管又增强了穿透恶性细胞的能力。这项发表在《ACS应用材料与界面》上的工作在CiQUS研究中心完成,该中心被加利西亚自治区政府认定为CIGUS研究中心,并获得欧盟通过2021-2027年加利西亚FEDER计划的支持。
耐药性仍是癌症治疗的主要障碍之一。许多肿瘤会发展出主动排出药物的机制,极大限制了现有治疗的效果。在此背景下,环肽充当高效递送载体,能够将阿霉素引入通常会排斥该药物的细胞。
通过结合选择性、高效运输和可控药物释放,该策略为新型联合化疗铺平道路,其中基于多肽的纳米技术有望成为对抗癌症的有力武器。研究团队希望该方法能启发针对难治性肿瘤的新治疗策略开发。
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