显微镜下的“泵”是如何将药物送入癌细胞的

化疗的一个主要挑战是如何在破坏和杀死癌细胞的能力与它可能对正常健康细胞造成的附带损害之间取得平衡。

最近，所谓的“靶向”癌症疗法已经出现在世界各地的实验室中，并提供了为不同患者群体量身定制治疗的潜力。这是因为它们的目标是在构成这些患者肿瘤的细胞中发现的共享基因或分子指纹。

但在谈论这些新疗法时，有时会忽视一个特别的挑战。我们怎么能确定他们真的到达了肿瘤细胞他们被设计成杀人?

进展正在取得——就在上周，一个被称为“纳米疗法”的新兴研究领域的例子登上了头条。英国的一个研究小组发现，被称为纳米颗粒的微观金气泡可以用来输送致命的药物载荷并杀死人肿瘤细胞(尽管是在实验室里，而不是在病人身上)。

但是，纳米疗法还处于早期阶段，这是一个非常新的想法，有很多悬而未决的问题——这些微小的球体可以用不同的材料建造，或者覆盖在不同的分子上，就像邮政编码一样，以确保正确地将气泡输送到特定的组织。他们还可以携带各种各样的反武器抗癌药物．

到目前为止，这些元素的最佳组合还有待发现。

但我们在周日的《自然医学》(Nature Medicine)杂志上发现了另一种有趣的方法，研究人员在寻找一种更有效的向肿瘤输送药物的方法方面迈出了重要一步。他们在我们的细胞中发现了一种微小的、自然存在的分子机器，它可能能够直接将药物泵入细胞。

将药物用于肿瘤

癌症治疗通常需要通过恶劣的血液环境才能到达目标。

但这不仅仅是要确保药物足够稳定，能够承受不稳定的血液流动。血管和癌细胞之间也存在物理障碍。

许多治疗方法都是通过被动的过程到达肿瘤，利用新血管的生长来滋养肿瘤——这一过程被称为血管生成。这些血管可以为癌细胞提供通道，但矛盾的是，它们也可以作为药物和肿瘤之间的屏障。

在某些情况下，跨越这一障碍取决于肿瘤血管壁通常是无序和混乱的，使它们异常渗漏，并允许抗癌药物溜进肿瘤。

但如果血管完好无损呢?就像短跑运动员面对20米高的砖墙一样，如果不能到达正确的目的地，即使是最具针对性的治疗方法也将难以发挥作用。

来自伦敦国王学院和伦敦大学学院的肿瘤成像和纳米技术专家Tony Ng教授表示，研究人员需要了解如何解决这个问题。

“在某些类型的癌症中，我们依赖于肿瘤血管的渗漏，”他说。

“但并不是所有的容器都漏水。在某些情况下，肿瘤内部和癌细胞之间的物理压力会阻止药物到达目标。”

研究出如何主动地让药物进入肿瘤，而不是依赖于它们被动地扩散，这可能在更有效地让药物进入癌细胞方面发挥关键作用。这就是最新研究的切入点。

活跃的泵

由Jan E. Schnitzer博士领导的一个美国研究小组已经分解了人体的一个自然输送系统，并弄清楚了它是如何运作的。他们发现了一种微型机器，可以从小鼠和大鼠血管内的细胞中提取分子，并将它们转移到邻近的肺和乳腺肿瘤中。

他们认为这可以帮助开发一种新的方法，迫使癌症药物穿过血管进入肿瘤。

研究人员首先从肿瘤样本和正常组织中过滤出称为小泡的微小结构，从而发现了这种分子。小穴就像微小的网，从细胞一侧的细胞膜上捞出分子，并帮助将它们输送到另一侧。

他们发现一种叫做膜联蛋白A1的蛋白质存在于肿瘤样本的小泡中，但不在健康组织中。

然后，研究人员将一种特殊设计的荧光分子(称为抗体)注射到患有肿瘤的小鼠的血液中。抗体被设计成粘附在膜联蛋白A1上并照亮它。一旦他们注入抗体，研究人员发现肿瘤被点亮，因为含有膜联蛋白a1的cavaeoli将荧光抗体通过血管壁注入肿瘤。

“这是一个重要的发现，”吴恩达说，他的研究团队也在寻找成像和治疗肿瘤的新方法。

“通过识别一种通过血管主动泵入肿瘤细胞的分子，他们可能发现了一种非常特殊的方法，可以看到肿瘤的位置，然后潜在地将药物输送到这些细胞。”

下一个什么?

我们必须谨慎对待这些发现;虽然研究小组已经证明膜联蛋白A1分子是照亮小鼠肿瘤的合适目标，但要在人类身上显示出同样的结果，还有很长的路要走。他们需要更多地了解相关过程的细节。

但在未来，吴恩达教授看到了这一发现的潜在应用。

“如果他们能找到一种方法使他们的荧光标记系统在人类癌症中起作用，膜联蛋白A1可能成为观察肿瘤在体内位置的有用靶标。

他说:“这可能涉及被批准用于人体的荧光染料，或者我们用于PET扫描的放射性标记。”

“如果这个标签系统可以与一个药物那么这可以提供一种新的方法，更准确地将这些药物输送到癌症细胞．"

技术规则

还有很多工作要做，但这项研究是一个很好的例子，说明战胜癌症需要的不仅仅是精心设计的药物。

正如我们最近所写的，研究人员现在正在转向更大的图景，将癌症不仅仅视为构成肿瘤的流氓细胞。我们必须了解这些细胞是如何与身体的健康组织共存的，血管和免疫细胞，以发现真正有效的治疗方法。

这包括寻找新技术，可以发展成准确的方法来发现癌症，并在未来治疗它。我们在自己的研究中采用了这种“更大的图景”方法，但正如这项最新研究所显示的那样，它是渐进的。

如果我们现在着眼于大局，我们就能更快地战胜癌症。

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