(Nanowerk News) 癌细胞经常发展出在抗癌药物发挥作用前将其排出的能力——这种现象称为多药耐药性(MDR)——这是化疗在患者中失败的主要原因之一。这项研究采用了一种全新的策略来解决这个问题:研究人员设计的纳米粒子首先禁用癌细胞的药物排出机制,然后才释放抗癌药物,而不是简单地增加药物剂量或更换药物。
通过将这种顺序给药方法与光热疗法(使用近红外激光加热并摧毁肿瘤)相结合,在耐药癌症的小鼠模型中实现了完全的肿瘤消除和100%的存活率,并且对正常组织没有可检测到的毒性。
这一卓越的药物递送系统是由日本东北大学的宫古荣二郎(Eijiro Miyako)教授领导的国际研究团队开发的,宫古教授同时也是日本科学技术高等研究院的客座教授,并与法国国家科学研究中心(CNRS)/斯特拉斯堡大学的Alberto Bianco和Cécilia Ménard-Moyon博士团队合作完成。
研究结果发表在《Journal of Controlled Release》上("基于氨基酸的多功能纳米粒子用于顺序给药以克服多药耐药性癌症")。
本研究概念图。(图片:转载自DOI:10.1016/j.jconrel.2026.114954,CC BY)
多药耐药性(MDR)是癌症化疗中最棘手的障碍之一。MDR癌细胞过度表达P-糖蛋白(P-gp),这是一种药物外排泵,能主动在化疗药物发挥治疗作用前将其排出,极大地降低了细胞内药物浓度。先前的研究曾探讨将P-gp抑制剂与抗癌药物同时释放作为MDR癌症的治疗方法,但效果有限。
"我们希望在引入抗癌药物之前先抑制P-gp的排出作用,因此我们开发了一种独特的顺序释放机制来实现这一目标,"宫古解释说。"毕竟,你需要先修补漏水桶上的洞,然后再加水,而不是试图同时做这两件事。"
受控的定时释放允许更针对性的治疗。研究团队开发了多孔氨基酸纳米粒子(NPs),能够包含抗癌药物阿霉素(doxorubicin, Dox)和P-gp抑制剂奎尼丁(quinidine)。这些纳米粒子整合了三种治疗功能:顺序药物释放、光热疗法和主动肿瘤靶向。
在细胞上进行的体外实验结果远远超过单独使用化疗或光热疗法的效果。同样,接受这种三管齐下治疗的荷瘤小鼠显示了完全的肿瘤消退,而单独使用光热疗法则只显示出短暂的消退,随后肿瘤复发。
多药耐药性影响广泛的癌症类型,仍然是一个很大程度上未解决的临床挑战。该平台提供了一种新的、可能广泛应用的策略,用于恢复对治疗不再有反应的肿瘤的化疗敏感性。
"我们希望这种方法有一天能成为癌症患者的希望之光,"宫古说。"这些纳米粒子完全由氨基酸衍生的构建块和生物相容性材料构成,这强调了其在人类临床应用中的潜力。"
来源:东北大学(注:内容可能经过风格和长度的编辑)
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