作者:倪伟波 来源:中国科学报 发布时间:2020/9/3 17:43:24
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新型纳米载体解锁“扼喉”之痛

 

喉癌,顾名思义是发生在咽喉部的一种病症,是头颈部常见的恶性肿瘤之一。

相关数据显示,全国喉癌发病近4万例,其中男性死亡率明显高于女性,而且40%的患者确诊时已是Ⅲ期或Ⅳ期。近年来,因喉癌死亡的人数呈现出上升的趋势,给我们敲响了健康意识的警钟。

喉癌的病因目前尚未明晰,流行病学资料证实该病与遗传、吸烟、饮酒、病毒感染、环境与职业因素等有关,常为多种致癌因素共同作用的结果。

在临床实践中,化疗是喉癌的常规治疗方法之一,但是与其相伴而生的毒性效应发生率过高,从而限制了临床治疗效果。

此外,外科手术和放射治疗也常常用于喉癌的局部治疗。尽管手术和放射治疗技术有所改进,但近几十年来,晚期喉癌患者的长期生存率并没有得到显著改善。

因此,探索有效的喉癌治疗策略仍是亟待解决的问题。

近日,来自中山大学和华南理工大学的研究人员合作研发出一种新型的纳米载体——以氧化敏感型聚磷酸酯纳米颗粒为载体,将光敏剂二氢卟酚e6(Ce6)和化疗药物多西他赛(DTXL)包载在颗粒的内部,用于协同治疗喉癌,取得了较好的抑制喉癌生长的效果。相关研究结果在线发表于《化学工程期刊》。

难以协同的光动力疗法

继手术、放疗、化疗等传统肿瘤治疗方法之后,光动力疗法(PDT)因其操作简单、安全有效、副作用小、相对无侵袭性等优势脱颖而出,成为喉癌临床治疗中一种很有前途的治疗策略,

光动力疗法是通过注射光敏剂,在局部区域应用特定波长的光激活光敏剂,从而产生活性氧(ROS)来诱导细胞死亡的一种治疗方法。

作为一种微创疗法,光动力疗法可精准、有效地治疗许多浅表肿瘤(包括喉癌),并且“其全身毒性小,在选择性破坏肿瘤组织的同时可减少对正常组织的损伤。微创对于喉癌的治疗尤为重要,这能有效地保护喉功能,如发音或吞咽功能。”中山大学肿瘤防治中心头颈科主任医师刘学奎教授在接受《中国科学报》采访时解释道。

在光动力疗法的临床研究中,喉癌细胞随着药物浓度的增加及光照时间的延长,细胞生长抑制也随之增加,癌细胞死亡或凋亡细胞亦明显增多。有研究表明,用光动力疗法治疗十例喉癌患者,1个月后复查结果显示,光动力疗法治疗总有效率达90%。

虽然光动力疗法的治疗前景“看上去很美”,但也并非完美无缺。刘学奎指出,“因为激发光穿透组织的能力有限,所以光动力疗法仅对表浅的肿瘤有效。而且,光敏剂是光动力治疗中的重要部分,但其水溶性差、血液循环时间短,易被清除、缺少肿瘤部位特异性聚集、具有光毒性等缺陷限制了其在临床中的应用。”

新纳米载体更精准 更强效

在过去的几十年里,具有按需释放药物能力的纳米载体,由于其在提高抗癌效果的同时具有降低对正常细胞的毒性的巨大潜力而备受关注。

特别是近年来,随着纳米技术的快速发展,应用纳米技术包载光敏剂可增强肿瘤部位的富集,从而进一步提高了光动力疗法的治疗效果。

而且,作为一种递送系统,纳米载体在同时递送多种治疗药物方面具有得天独厚的优势,可以很好地实现光动力疗法与其他治疗方法的结合。然而,“将光敏剂和化疗药物封装在常规纳米载体中虽可实现简单的联合,但没有呈现出协同作用。”刘学奎表示。

于是,刘学奎所在的研究团队便联合华南理工大学杨显珠团队一起探寻可实现协同效应、增强治疗效果的新型纳米载体。

在前期的研究中,研究团队应用聚磷酸酯的特性,设计开发出一种由亲水的聚乙二醇和疏水的聚磷酸酯组成的新型两亲性聚合物。

刘学奎指出,这类聚合物在水溶液中可自组装形成纳米颗粒,可包载药物。在双氧水或活性氧的触发下,纳米颗粒的内核由疏水性向亲水性转变,随后纳米颗粒崩解。颗粒崩解后,内部包载的药物则被成功释放出来。

基于此,研究团队进一步地将光敏剂二氢卟酚e6(Ce6)和化疗药物多西他赛(DTXL)包载在纳米颗粒的内部,用于协同治疗喉癌。

经研究发现,在给予外部光照刺激后,Ce6可产生大量的活性氧,发挥光动力治疗的效果。此外,产生的活性氧还能诱导纳米颗粒崩解释放内部的DTXL,产生的光动力治疗效果可级联诱发化疗药物在肿瘤部位的释放,增强治疗效果。

目前,该体系主要应用纳米颗粒增强渗透与滞留(EPR)效应在肿瘤部位富集。

科研有目标,创新无止境。“下一步,我们将对纳米颗粒进行靶向性修饰,促进纳米颗粒与肿瘤细胞特异性结合,近一步增强其对肿瘤细胞的选择性杀伤。其次,还可用肿瘤细胞膜包被纳米颗粒,以促进肿瘤细胞对颗粒的内吞,从而增强治疗效果。”刘学奎表示。

 
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