用細(xì)菌遞送藥物到癌細(xì)胞內(nèi),有效治療肝癌和乳腺癌

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發(fā)表時間:2022-11-16 20:51

  癌癥作為威脅人類健康的"頭號殺手",癌細(xì)胞是一類生命力極為頑強(qiáng)的細(xì)胞,它們通過分泌細(xì)胞因子來逃避機(jī)體免疫系統(tǒng)的追捕,它們通過不斷增殖和擴(kuò)散來擴(kuò)展生存空間,它們通過不斷變異來產(chǎn)生異質(zhì)性以免被一網(wǎng)打盡。這些特征使得癌癥成為了最難治愈的疾病之一。

  迄今為止,由于無法穿透實體腫瘤細(xì)胞膜,無法有效地靶向關(guān)鍵的癌癥通路。當(dāng)前的遞送方法,例如納米顆粒、細(xì)胞穿透肽和抗體藥物偶聯(lián)物,由于進(jìn)入細(xì)胞的能力差、無法特異性靶向癌細(xì)胞以及容易被細(xì)胞對外來入侵者的天然保護(hù)而降解,因此功效有限。

  美國馬薩諸塞大學(xué)聯(lián)合比利時魯汶大學(xué)的研究人員在 Nature 子刊" Nature Communications "期刊發(fā)表了一篇題為" Intracellular delivery of protein drugs with an autonomously lysing bacterial system reduces tumor growth and metastases"的研究論文。

  該研究開發(fā)了一種無毒、基于細(xì)菌的遞送系統(tǒng),沙門氏菌,它不僅可以輕松進(jìn)入細(xì)胞,而且可以專門針對癌細(xì)胞直接輸送蛋白質(zhì)(藥物),且不影響健康細(xì)胞。一旦它的蛋白質(zhì)有效載荷被傳遞,細(xì)菌就會清除,可以為目前無法治療的癌癥,如肝癌或轉(zhuǎn)移性乳腺癌提供有效的靶向治療。

  該遞送系統(tǒng)使用一種高度改良的沙門氏菌,菌株利用三個基因回路,能夠精確控制藥物生產(chǎn)、細(xì)胞侵襲和蛋白質(zhì)釋放,這種利用沙門氏菌的天然入侵和生存機(jī)制可以使蛋白質(zhì)有效載荷直接自主沉積到癌細(xì)胞中。

  早期的研究表明,沙門氏菌會在腫瘤中積聚,但不知道它們會侵入癌細(xì)胞。研究人員給小鼠注射細(xì)菌,使用熒光技術(shù)準(zhǔn)確測量這種細(xì)胞滲透,研究發(fā)現(xiàn),70%的沙門氏菌能浸入癌細(xì)胞內(nèi)部。

  在細(xì)菌浸入癌細(xì)胞后,當(dāng)沙門氏菌**裂解時,有效載荷蛋白被釋放到癌細(xì)胞中,隨著時間的推移,蛋白質(zhì)分散到細(xì)胞質(zhì)中,在那里它可以與其目標(biāo)相互作用。

  在小鼠模型中,研究人員測試了肝癌和三陰性乳腺癌。

  在乳腺癌中,治療14天后,小鼠的乳腺腫瘤體積比對照組減少了兩倍,并且阻止了肺中已建立的轉(zhuǎn)移灶的生長。

  在兩種肝癌模型中(BNL-MEA和Hepa),靜脈注射沙門氏菌載體,使兩種肝癌腫瘤的生長減少了47%和57%,治療50天后,未觀察到毒性作用。并且完全消除了一只小鼠的腫瘤,該小鼠在300多天內(nèi)保持無病狀態(tài)。

  目前每年有84萬名被診斷為不可切除的肝細(xì)胞癌的患者,目前尚無治愈性治療方法,只能適度提高生存率。用沙門氏菌治療可能更安全、更有效。注射后7天,沙門氏菌從大多數(shù)器官中清除。此外,在健康組織中未檢測到遞送的蛋白質(zhì),并且未觀察到毒性。

  在轉(zhuǎn)移性乳腺癌模型中的功效表明沙門氏菌減少了腫瘤生長并阻止了轉(zhuǎn)移,可用于治療晚期疾病。

  總之,結(jié)果表明,這種基于沙門氏菌的遞送平臺是一種有效的癌癥療法,可以為目前無法治療的癌癥,如肝癌或轉(zhuǎn)移性乳腺癌提供有效的靶向治療,并提高了癌癥治療的有效性和安全性。


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