纳米医学抗癌:微小颗粒,巨大潜力!

纳米医学是一个新的研究领域,它利用纳米粒子进行药物输送、诊断和体内成像。

虽然纳米医学抗癌听起来像科幻小说,MD安德森癌症中心和其他团队正在研究它,看看如何使用它来改善癌症治疗。

最近,《自然纳米技术》发表了一篇关于纳米医学的文章。MD安德森癌症中心神经外科副教授贝蒂·金博士介绍了纳米医学的进展及其在癌症治疗中的潜在应用。

▌什么是纳米医学?

纳米医学是指使用尺寸为1至100纳米的材料,旨在特异性靶向肿瘤细胞或免疫细胞。它还可以具有多路复用能力,可以用于成像、诊断和治疗以及其他应用。

研究人员正在探索纳米医学在免疫治疗中的应用。

纳米医学在免疫治疗中的▌应用前景?

纳米医学用于免疫治疗实际上是一个新的领域。是药物设计的另一个前沿方向。

传统的癌症全身治疗主要是化疗,其目标是尽可能用药物杀死癌细胞。但这些药物彼此之间无法区分,人体会接受大剂量的细胞毒药物,从而导致脱发、腹泻、恶心等副作用。

然而,纳米医学提供了一种策略,以更精确的方式输送抗癌药物或免疫治疗药物,同时避免健康组织。所以可以尽量减少副作用。

纳米材料可以被设计成具有双向免疫调节作用。一方面可以激活免疫系统,比如用于抗癌时;另一方面,它还可以抑制免疫系统,例如在处理自身免疫反应的潜在风险时。

我们不妨把纳米材料想象成一套乐高积木。您可以选择零件来构建能够执行特定任务的复杂设备。纳米工程也差不多:你先选择原始材料,可以是脂质,也可以是聚合物,用它以某种方式设计药物,可以激活免疫细胞等功能。

影响免疫纳米医学研究的关键变量包括:微生物群、性别、年龄、环境、免疫疗法和毒性反应。这些变量在设计相关临床试验时非常重要。

在过去的20年里,纳米医学引起了许多争议,在免疫纳米医学领域没有太大的突破。这些纳米材料的开发非常复杂。如今,免疫疗法的应用极大地改变了癌症的治疗方式,进一步增加了纳米医学应用的复杂性。

因为免疫细胞是目标,所以要更好的掌握患者的病情。在免疫治疗中,微生物群、性别、年龄、环境和身体状况都会影响免疫系统,从而影响免疫治疗的疗效和毒性。因此,在设计临床试验时应充分考虑这些因素。

▌目前在纳米医学领域取得了哪些重大成就?

Moderna和辉瑞的mRNA新冠疫苗利用脂质纳米粒对抗新冠病毒。

这两种疫苗在体外合成编码特异性抗原蛋白(S蛋白)的基因序列,将编码抗原蛋白的mRNA直接注射到人体内,在细胞内表达病毒S蛋白,使人体免疫系统能够识别并利用这些蛋白形成免疫记忆,发挥免疫保护作用。相当于给新冠病毒画一张“通缉令”,让免疫细胞去搜索,发现了就杀。

但是,当疫苗注射到体内时,mRNA本身会被体内的核酸酶迅速降解,无法自行达到预期的目的。在这种情况下,需要合适的运输工具。

这时候轮到纳米技术施展才华了:将mRNA封装在脂质纳米粒中,保护其不被核酸酶降解,从而准确地将其递送到指定的靶器官和组织。

▌:安德森博士在纳米医学领域有什么研究?

在过去的免疫治疗中,我们将免疫治疗药物注射到体内,并假设它会以某种方式到达组织,然后与那里的肿瘤细胞结合。这是被动的。医学博士安德森正在努力利用纳米材料开发一种“活性”化合物。

最近,研究小组正在开发一个名为“活页夹”的系统。该系统采用纳米颗粒包裹的两种成分进行传递,可以实现对肿瘤的双重攻击:抗HER2受体的抗体和与免疫细胞相互作用的钙网蛋白分子(可以暴露肿瘤细胞)。

本质上,纳米粒子的设计就像飞毛腿导弹:抗体利用纳米粒子寻找癌细胞,钙网蛋白分子与免疫系统中的巨噬细胞结合,吞噬细胞负责清除肿瘤。巨噬细胞吞噬癌细胞并切成小块后,这些癌细胞块就会出现在巨噬细胞表面。然后,T细胞识别这些癌细胞片段(称为肽),并对它们进行重新编程,以攻击其他癌细胞。不可思议的是,有些T细胞变成了记忆性T细胞,这意味着同样类型的其他肿瘤也可以被阻止生长。

研究小组目前正在努力将这一治疗概念扩展到其他分子和癌症。

▌纳米技术将如何造福癌症患者?

对于一些难治性癌症,如恶性胶质瘤和三阴性乳腺癌,患者的治疗选择有限。研究小组希望改变这种情况。在癌症中,纳米医学可以作为治疗性癌症疫苗的佐剂或药物载体,帮助抗癌药物更有效地靶向肿瘤而不影响正常组织,从而提高对肿瘤的免疫应答。

参考源:

https://www.mdanderson.org/cancerwise/nanomedicine-research-小颗粒-显示-巨大-癌症-护理-治疗的可能性


发布时间:2021-02-24 18:02