腫瘤細胞比較容易攝取帶有生化小分子的多肽。科學家們正在利用這一點,開發新的癌癥治療方式。
深入腫瘤
長期以來科學家們一直在努力理解和治療癌癥,盡管癌癥生存率正在逐漸提升,但人們并沒有找到完美的治療方式。人們面臨的挑戰是,要讓癌癥藥物到達最需要治療的區域,并有效進入細胞。血液中的藥物往往只能到達腫瘤的部分區域。這是因為腫瘤的內壓較高,液體更傾向于流出,導致血液中的藥物難以擴散進去。此外,因為絕大多數癌癥藥物是有毒的,使用的劑量不能太大。
德克薩斯大學的Kathlynn Brown和Michael McGuire通過一種巧妙的方法,開發了可用于癌癥成像和治療的新型多肽,文章發表在Nature旗下的Scientific Reports雜志上。
能夠識別癌細胞并將藥物送入其中的靶向性藥物,有許多明顯的優勢。此前,人們是通過單克隆抗體來靶標癌細胞,但抗體修飾比較麻煩,成本也比較高,而且還可能因為翻譯后修飾引起超敏反應。正因如此,目前只有10種單克隆抗體被FDA批準用于癌癥治療。(推薦閱讀:釜底抽薪,華人學者的抗癌新策略)
在這種情況下,研究人員開始將注意力轉到多肽上。多肽比抗體小,沒什么毒性和抗原性,容易進行修飾,而且很容易大量合成。
獨特的方法
研究人員通過噬菌體展示技術,構建了大型的隨機文庫,其中每一個噬菌體克隆都表達一個獨特的多肽。然后他們用這些噬菌體處理非小細胞肺癌(NSCLC)的八種細胞系。這項研究的關鍵在于,研究人員只擴增和測序細胞裂解物中的噬菌體,從而篩選能夠結合到細胞表面并內化的多肽。
“這一方案的優勢在于,你不需要用成像來判斷分子的內化。”Brown說。
最后研究人員找到了11個能夠結合NSCLC細胞及其它癌細胞的多肽,其親和力可以與單克隆抗體相媲美。令人驚訝的是,盡管沒有用非癌細胞進行篩選,這些多肽都能很好的分辨癌細胞和非癌細胞。不過,研究人員還不清楚這些多肽的特異性從何而來。
構建工具
在驗證了這些多肽的特異性和親和力之后,研究人員開始向多肽上添加多種化學和生物分子。“目前這些多肽在附著分子之后,行為并未出現什么改變,”McGuire報道。
例如,他們將銅-64放射性核素附著在多肽上,在活動物體內進行了PET成像。研究人員指出,這將成為檢測轉移瘤位點的寶貴工具,因為轉移瘤往往太小用傳統方法難以檢出。
現在,研究人員正在開發最佳的載藥多肽進行藥物遞送。他們已經成功將阿霉素和紫杉醇送入了腫瘤細胞。“藥物前體附著載體之后會失活,不論是用抗體還是多肽,”Brown說。因此研究人員正在想辦法,希望確保藥物釋放后能到達溶酶體,并在那里激活。
多肽進入人體后容易被腎臟清除。不過Brown的研究團隊發現,修飾多肽的氨基末端能夠顯著減少腎臟對它們的攝入,維持多肽識別和結合腫瘤的能力。研究團隊希望能夠盡快使這一成果進入臨床試驗。
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