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抗癌药直达肿瘤的新技术

作者:   上传日期:2016-04-22  阅读次数:

在美国,胰腺癌是癌症死亡的第三大原因,在某种程度上是因为,化疗药物很难到达位于腹部深处的胰腺。

为了克服这个障碍,来自麻省理工学院(MIT)和麻省综合医院(MGH)的研究人员,开发了一种小型的植入式装置,可直接将化疗药物传递到胰腺肿瘤。在小鼠身上开展的一项研究中,他们发现,这种方法比通过静脉注射传递化疗药物的方法有效 12倍,目前大多数胰腺癌患者都是通过静脉注射这种方法进行治疗的。
本文共同第一作者、麻省理工学院医学工程和科学研究所(IMES)和MGH癌症中心的博士后Laura Indolfi指出:“很明显,这一装置有巨大的潜力,可以使药物停留在疾病部位。你可以植入我们的设备,实现局部药物释放,以控制肿瘤进展,并可能使肿瘤大小收缩到外科医生可以切除它。”
据研究人员介绍,这种柔韧性薄膜也可以适合于其他难以适应治疗肿瘤,他们在《Biomaterials》杂志上描述了这一设备。MGH研究员Matteo Ligorio和MGH癌症中心助理医师David Ting,也是论文的共同第一作者。资深作者是麻省理工学院健康科学和技术教授Elazer Edelman,以及MGH临床试验主任Jeffrey Clark。

靶向传递

麻省理工学院和MGH团队在三年前就推出了这个项目,重点研究胰腺癌——五年的整体存活率不到6%。注射化疗药物经常会失败,不仅是因为胰腺在身体深处,而且还因为胰腺肿瘤几乎没有血管,从而使药物很难进去。同时,胰腺肿瘤常常包围着厚厚的纤维涂层,把药物挡在外面。
如果能够将抗癌药物直接传递到肿瘤部位,将大大改善治疗效果,为此研究人员设计了一种柔韧性的聚合物薄膜,是由一种叫PLGA的聚合物制成的,广泛用于药物递送和其他医疗应用。这种薄膜可以被卷成一根狭窄的管,通过导管插入,所以手术植入是相对简单的。一旦薄膜到达胰腺,它就展开,并符合肿瘤的形状。
Indolfi说:“因为它很灵活,所以它可以适应任何大小和形状的肿瘤。”药物被嵌入到薄膜中,然后通过一段预先设定的时间进行释放。这种薄膜被设计成,只在与肿瘤接触的侧接点处分泌药物,从而减少了对附近器官的副作用。
研究人员将两组携带人类胰腺肿瘤移植物的小鼠进行了比较。一组小鼠植入了装载有化疗药物紫杉醇的药物传递装置,另一组小鼠在四个星期内接受了相同药物的全身注射,这能够模仿人类患者通常接受的治疗。
在植入给药装置的小鼠中,肿瘤增长放缓,在某些情况下肿瘤出现了萎缩。局部治疗也增加了大量的坏死组织(死癌细胞更容易通过手术移除)。此外,作为一道物理屏障,这层薄膜能够减少肿瘤到附近器官的转移。
研究人员还发现,4周后,在植入装置的小鼠的肿瘤中,紫杉醇浓度是接受注射治疗的小鼠的五倍。另外,因为在胰腺肿瘤有很少的血管,所以药物往往停留在那里,并没有扩散到邻近器官,从而预防了对健康组织的毒性作用。
Edelman说:“这种局部、定时和控释的组合,再加上关键化合物的合理使用,可以解决胰腺癌药理治疗的障碍和重要问题。”

“微创性的”

研究人员目前正在准备为人类患者设计一个临床试验。当他们开始这个胰腺癌的项目时,他们认为,这种方法也可以用于治疗其他药物很难到达的肿瘤,如胃肠道肿瘤。
Indolfi说:“这个设备的最大好处是,能够用微创手术植入,我们可以给肿瘤学家和外科医生提供一种工具,将药物传递到很难到达的肿瘤。”
Ting说:“一种新型药物传递平台的前景,也让科学家可以使用各种各样有前途的抗癌药物,这些药物有着鼓舞人心的临床前数据,但是由于剂量限制性毒性,使其不能用于患者治疗。”
这种薄膜也可以用作支架的涂层。胰腺癌患者经常出现胆管阻塞,这会干扰消化,并且非常痛苦。导管可以重新开放扩张,但最终又会堵塞,从而需要病人移除旧的支架,并插入一个新的支架。
具有一层药物释放薄膜的涂层支架,可以帮助防止癌细胞扩散进导管,并再次阻塞。Indolfi说:“我们可以延长这些设备的寿命。不是每个月进行更换,而是可以每六个月更换一次,或一年一次。”

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