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约翰霍普金森的研究人员开发出一种基于糖的分子微胶囊,它能消除十年前由约翰霍普金森研制的一种抗癌试剂对移植有人胰腺癌组织的小鼠的毒性,这种抗癌试剂名为3-溴丙酮酸或3BrPA。胶囊化的药物运载了一种强效的抗癌试剂,它能阻止小鼠中肿瘤的发展并且不产生毒性。
“我们研制出的3BrPA能靶向癌细胞的标志物,即它们对葡萄糖的更大依赖性。然而非胶囊化的药物对健康组织有毒性,此外,在血液运输过程中它会逐渐失活,因此,找到一种方法来包裹药物并保护正常组织免受损伤才能扩展该药物在癌症治疗中的应用,”约翰霍普金森介入性放射学系的主任Jean-Francois Geschwind说。
研究团队利用一种由糖多聚体组成的微壳(环糊精)来保护3BrPA药物分子,以避免它们过早地被降解以及消除它们对健康组织的毒性。
Geschwind和他的同事们对这种实验性药物进行了十多年的研究,由于该药能阻断癌细胞中的一条关键的代谢通路,因此它或许能用于癌症治疗。
他解释道,大部分癌细胞的存活依赖于葡萄糖,这个过程被称为沃伯格效应。3BrPA进入癌细胞的方式同癌细胞汇集葡萄糖的方式相同,进入癌细胞后它能阻断葡萄糖代谢途径。
不幸的是,动物实验结果显示,非胶囊化的药物毒性非常大。
Geschwind说,由于药物毒性,医生对患者进行全身治疗时不会采用3BrPA。
研究显示,接受了胶囊化3BrPA的小鼠体内的肿瘤几近消失。相比之下,接受了广泛使用的化疗药物吉西他滨的小鼠体内的肿瘤活性升高了60倍。接受了非胶囊化3BrPA的小鼠体内的肿瘤活性升高了140倍。
具体来说,每天注射非胶囊化的3BrPA 对动物的毒性非常大,在经历28天的治疗后仅28%的动物存活下来。注射了胶囊化3BrPA的小鼠全部存活。
Geschwind说,该研究促进了胶囊药在临床试验中的应用,患有胰导管腺癌的患者将尤其受益。在小鼠实验中,胶囊药同时减少了胰腺癌细胞的转移。