PNAS:巧用妙計,讓癌細胞餓死
日期:2013-01-23 09:22:29
在不使用任何藥物的情況下,你如何能夠消除淋巴瘤?最好的方法莫過于奪去它最喜歡的食物——高密度脂蛋白膽固醇,讓其餓死。
來自西北大學醫學院的研究人員發現了一種新的納米顆粒,它能夠像雙重秘密間諜那樣發揮作用。其看起很像癌性淋巴瘤細胞喜歡的一種首選食物——天然HDL。然而一旦這種顆粒進入細胞,它實際上會堵塞細胞,阻止膽固醇進入。喪失這種必需的營養物質,細胞會最終死亡。
新研究由西北大學Feinberg醫學院C. Shad Thaxton博士和Leo I. Gordon博士領導,他們在培養的人類細胞中證實合成的HDL納米顆粒能夠殺死B細胞淋巴瘤,并抑制了小鼠體內人類B細胞淋巴瘤的生長。該研究論文發表在1月21日的《美國科學院院刊》(PNAS)上。
“這有可能最終成為一種不涉及化療的無毒性B細胞淋巴瘤療法。這是一個令人興奮的初步研究結果,” Gordon說。
淋巴瘤貪食HDL膽固醇
近期的研究表明,B細胞淋巴瘤依賴攝取天然的HDL,從中獲得如膽固醇等脂肪物質。
Thaxton最初開發這種納米顆粒是作為心臟病的一種潛在治療。新納米粒子大小、形狀及表面化學性質與天然HDL顆粒接近相似,但其具有的一個關鍵性的差異就是:它的核心是一個5納米的金顆粒。因此,當將納米顆粒與人類B細胞淋巴瘤細胞共孵育,或是用于治療人類腫瘤小鼠之時,它能夠給予淋巴瘤雙重打擊。當它附著到淋巴瘤細胞上之時,金顆粒的多孔表面將它的膽固醇吸出,并同時阻止細胞吸收更多的膽固醇。
淋巴瘤研究向Thaxton表明,這種HDL納米顆粒不只會耍一套把戲。
Thaxton說:“起初,我側重于開發能夠清除細胞,尤其是那些與心臟病相關的細胞中膽固醇的納米顆粒。淋巴瘤的研究工作將焦點擴展到了HDL納米顆粒影響細胞膽固醇去除與攝取的機制。我們發現這些顆粒執行了多重任務。”
西北大學的研究還表明,天然HDL無法殺死細胞或是抑制腫瘤生長。納米顆粒是餓死這種淋巴瘤細胞的必要條件。
從心臟病繞道到癌癥殺手
在開發出HDL納米顆粒后,2010年haxton給Feinberg學院的全體教員做了一次演講。當時Gordon在聽眾席就坐。Gordon知道一些晚期B細胞淋巴瘤的患者有時膽固醇水平會下降。作為長期的淋巴瘤研究人員和腫瘤專家,Gordon一直在尋找傳遞藥物的新方法。他聯系了Thaxton,開始了兩人之間的合作。
他們對HDL納米顆粒以及HDL納米顆粒轉運抗癌藥物進行了測試。令人驚訝的是,他們發現沒有藥物的納米顆粒一樣能有效殺傷B細胞淋巴瘤細胞。
“我們認為‘這很奇怪’。為什么我們不需要藥物?”Gordon回憶說。
這時,科學家們開始探究HDL納米顆粒附著到淋巴瘤細胞HDL受體,操控膽固醇傳送的機制。此外,杜克大學的合作者們分析了患者的樣本,證實相比正常淋巴細胞,患者的淋巴瘤細胞HDL受體過表達。
B細胞淋巴瘤是最常見的淋巴瘤
美國國家癌癥研究所報告,在2012年美國有7萬非霍奇金淋巴瘤新增病例,導致近1.9萬人死亡。大約90%的新增病例是B細胞淋巴瘤。
為什么以黃金做核心?
“因為過往的記錄表明黃金與生物系統兼容良好,”Thaxton說。
早期的研究數據表明HDL納米顆粒似乎對于HDLs通常靶向的其他人類細胞、正常人淋巴瘤細胞和小鼠無毒,這是因為研究人員謹慎地控制了這些黃金納米顆粒的大小及形狀,它們為生成近似于自然中HDLs的合成HDLs提供了極好的支架。
“就像所有的新候選藥物一樣,HDL納米顆粒還需要開展進一步的測試,” Thaxton說。
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