Nature子刊：劫持腫瘤的遷移機制

　　惡性細胞會沿著神經纖維和血管侵入到新的位點由此擴散至大腦，是膠質母細胞瘤極其難以治療的因素之一。現在，研究人員學會了劫持這一遷移機制，利用比人類頭發還要細的納米纖維膜來引誘腫瘤細胞離開可轉而對抗這種癌癥。相關技術細節報道在2月16日的《Nature Materials》雜志上。

　　不再侵入到新的區域，遷移細胞結合到專門設計的納米纖維上，跟隨它們到達某一位點——有可能是在腦外——在那里遷移細胞遭到捕獲并被殺死。利用這一技術，研究人員可以將無法施行手術部位上的腫瘤部分移動到更加可及的位點。盡管不能夠消除癌癥，新技術減小了動物模型中的腦腫瘤大小，表明這種形式的腦癌或許某一天能夠更像是一種慢性病一樣得到治療。

　　首席研究員、埃默里大學和喬治亞理工學院生物醫學工程學系教授Ravi Bellamkonda說：“我們設計了一種聚合體薄膜納米纖維，其模擬了腦腫瘤細胞通常利用來侵入大腦其他部位的神經及血管的結構。癌細胞通常結合到這些天然結構上，像乘坐單軌鐵路一樣搭乘它們到達大腦的其他部位。通過提供一種有吸引力的替代纖維，我們可以有效地將腫瘤沿著一條不同的路徑移動到我們選擇的目的地。”

　　由于這種浸潤性、侵襲性的癌癥往往形成于難以施行手術的某些大腦部位，治療多形性膠質母細胞瘤(GBM)相當地困難。即便是可以除去原發性腫瘤，在確診之前它們往往擴散到了其他的部位。

　　盡管一些攻擊GBM的新藥正在開發中，研究人員仍決定采用一種更加可操控的方法。論文的首作者Anjana Jain現在是Worcester理工學院生物醫學工程學系的助理教授。當其還是喬治亞理工學院的研究生時，Jain從事的是脊髓再生的生物材料研究。隨后在Bellamkonda實驗室擔當博士后研究人員期間，她看到了機會將她的研究生工作應用于開發針對GBM的潛在新治療方法。

　　Jain說：“我們試圖激活來修復脊髓的信號通路，就是研究人員想要在膠質母細胞瘤中失活的信號通路。”

　　腫瘤細胞通常通過分泌一些酶來侵入到健康組織。這種活動需要來自癌細胞的大量能量。

　　“我們的想法是給予腫瘤細胞一條阻力最小的途經，其與大腦中的天然結構相似，且它不需要癌細胞耗費更多的能量。”

　　采用實驗方法，研究人員構建出了這種納米纖維，其表面模擬了癌細胞通常沿著遷移的神經和血管的外形。將這些纖維植入到人類GBM腫瘤生長的大鼠大腦中。這一僅達到人類頭發一半直徑的納米纖維，發揮腫瘤向導作用，引導這些遷移細胞到達了包含藥物環靶明(cyclopamine)的“腫瘤捕獲”凝膠中。這些腫瘤捕獲凝膠位于大腦外的身體部位。

　　18天后，研究人員發現相比于對照大鼠，在腫瘤附近抑制PCL納米纖維的動物體內腫瘤顯著縮小。腫瘤細胞移動到了腦外的捕獲凝膠中。

　　Bellamkonda說，盡管是理想的治療方法通常是消除癌癥，但這種新技術或許能夠控制不宜動手術的癌癥的生長，使得患者能夠過上正常的生活。

　　在將這一技術應用于人類之前，還需要開展廣泛的測試并獲得FDA的批準，這一過程需要差不多10年的時間。下一步研究人員打算在其他形式的腦癌和難以移除的其他癌癥類型中評估這一技術。