科学家研发神奇“纳米药丸”击败癌症(图)

科学创新免疫“纳米药丸”（pdNP）疗法精确狙击癌细胞，为癌症治疗带来新的希望。图为纳米技术示意图（图片来源：Pixabay）

【看中国2024年4月24日讯】（看中国记者杨天资编译/综合报导）现代人最害怕的就是罹患癌症，目前几种类型的癌症疗法，例如放射疗法或化学疗法，会破坏健康细胞和癌细胞。 在癌症晚期，这些疗法造成的组织损失可能很大，甚至致命。最近的研究表明， 采用纳米粒子的尖端癌症疗法可以专门针对癌细胞，而不伤害健康组织。 具有治疗作用的植物源“纳米药丸”（pdNP）可以成为传统癌症治疗的有效替代方案。 然而，迄今为止，还没有pdNP被批准作为抗癌治疗剂。

科学家研发神奇“纳米药丸”击败癌症

据《每日科学》（Science Daily）报导，由美国维吉尼亚理工大学化学工程学副教授童荣（Rong Tong）博士和材料科学与工程学副教授蔡文君（Wenjun Cai）博士领导的研究团队，成功研发出一种新型的“纳米药丸”，这种载药系统能够将免疫刺激因子精准地递送到肿瘤部位，有效启动免疫细胞对抗癌细胞，同时最大限度地减少对健康细胞的伤害。

在实验室研究中，这种精准免疫疗法取得了令人振奋的成果，成功消灭大量肿瘤。

童荣（Rong Tong）博士解释说：“我们的策略不仅最大限度地降低了细胞因子对身体其他部位的伤害，还能延长其在肿瘤内的存留时间”，“这有助于持续招募大量免疫细胞针对性攻击肿瘤。”

研究人员将这一成功归功于纳米载药系统和免疫检查点抑制剂的协同作用。这两种疗法就像一对“黄金搭档”，纳米载药系统负责“运输兵力”，免疫检查点抑制剂负责“解除敌方防御”，让免疫细胞能够重新投入战斗。共同作用下，可以更有效消灭癌细胞，同时保护健康细胞。

蔡文君（Wenjun Cai）博士表示：“这对癌症来说是一记双重打击”，“纳米载药系统启动免疫细胞攻击肿瘤，而免疫检查点抑制剂则阻止肿瘤抑制免疫反应，从而实现精准消灭肿瘤。”

免疫检查点抑制剂是一种已获美国食品暨药物管理局（FDA）批准的治疗方法，能够重新启动被肿瘤抑制的免疫细胞。

研究团队表示，他们将继续探索该纳米载药系统在递送其他免疫刺激药物方面的潜力，期待为癌症患者带来更多福音。相关研究成果4月19日发表在顶级学术期刊《科学进展》（Science Advances）。

米糠是一种价格实惠、有效且安全的pdNP来源

《每日科学》（Science Daily）4月22日发表文章称，米糠是米精炼过程中产生的副产品，用途有限，商业价值低。 然而，它含有几种具有抗癌特性的化合物，例如γ-谷维素和γ-生育三烯酚。 为了探索米糠的这些治疗特性，日本东京理科大学 (TUS) 的 Makiya Nishikawa 教授领导的研究小组开发了米糠纳米颗粒，并在小鼠模型中测试了其有效性。 他们的研究成果于2024年3月16日发表在《纳米生物技术期刊》第22卷上，由启蒙大学的 Daisuke Sasaki 博士、Hinako Suzuki 女士、副教授 Kosuke Kusamori 和助理教授 Shoko Itakura 共同撰写。

“近年来，越来越多的新药模式正在开发中。同时，与新疗法相关的开发成本急剧增加，增加了医疗费用的负担。为了解决这个问题，我们使用了米糠，一种具有抗癌特性的工业废物，用于开发纳米颗粒，”西川教授解释。

该研究评估了米糠衍生纳米颗粒（rbNPs）的抗癌作用，该纳米颗粒是透过加工和纯化越光米糠在水中的悬浮液而获得的。 当用 rbNP 处理名为 colon26 的癌细胞系时，细胞分裂被抑制并诱导程序性细胞死亡，显示纳米颗粒具有强大的抗癌作用。 观察到的 rbNP 的抗癌活性可归因于 γ-生育三烯酚和 γ-谷维素，它们很容易被癌细胞吸收，导致细胞周期停滞和程序性细胞死亡。 此外，rbNPs 还能降低蛋白质的表达，例如 β-连环蛋白（一种与参与细胞增殖的 Wnt 讯号通路相关的蛋白质）和细胞周期蛋白 D1，已知这些蛋白质会促进癌症复发和转移。 此外，rbNPs仅在结肠26细胞中降低β-连环蛋白的表达，而不影响非癌细胞。

“与药物相比，pdNP 的一个关键问题是其药理活性较低。然而，rbNP 表现出比DOXIL®（一种阿霉素脂质体药物制剂）更高的抗癌活性。此外，阿霉素对癌细胞和非癌细胞均具有细胞毒性。

为了确认 rbNP 在活体内的抗癌特性，研究人员将 rbNP 注射到腹膜腔（由横膈膜、腹部肌肉和骨盆包围，并容纳肠、肝脏和肾脏等器官）患有侵袭性腺癌的小鼠体内。 他们观察到肿瘤生长受到显著抑制，并且对小鼠没有不利影响。 此外，rbNPs 显著抑制肺转移小鼠模型中小鼠黑色素瘤 B16-BL6 细胞的转移生长。

米糠具有多种特性，使其成为治疗性 pdNP 的绝佳来源。 首先，与许多其他 pdNP 来源相比，它是经济的。 日本近40%的米糠被丢弃，从而提供了现成的原料来源。 其次，rbNPs的制备效率高于先前报导的pdNPs。 rbNPs 除了作为一种实用且安全的抗癌治疗药物外，其理化性质也非常稳定。 然而，在人体临床试验之前，必须研究一些参数，例如药物水平分离技术的建立、评估生产过程控制参数以及评估人类癌细胞系和异种移植动物模型的功效和安全性。

总之，米糠这种农业废弃物是一种价格实惠、有效且安全的治疗性pdNP 的来源，并且有可能在未来彻底改变癌症治疗。

《每日科学》（Science Daily）原文：Breakthrough rice bran nanoparticles show promise as affordable and targeted anticancer agent