
日前,一个研究团队发明了一种利用抗癌药物来定位肿瘤的新方法,这一发现或将导致癌症患者的临床治疗成为可能。
据本周《科学转化医学》(Science Translational Medicine)上的一项研究报告,这项技术名为电离子透入疗法(iontophoresis),能够对选择区域施以高剂量的化疗,减少对健康组织的损害。
“大多数药物面临的一个巨大挑战是让它们去需要去的地方”,生物医学工程系、力学和机械工程系助理教授Lissett Bickford说,”这种技术主要是强制药物直接到达靶点,穿过肿瘤,使得治疗区域的所有癌细胞都能接触到药物。”
Bickford现在是弗吉尼亚理工学院关键技术与应用科学研究所医疗设备和药物输送实验室主任,她在北卡罗莱纳大学教堂山分校做博士后期间参与了这项研究,并在那里与著名的化学教授、这项研究的主要作者约瑟夫•德西蒙尼共事。
化疗杀死癌细胞,但同时也会毒害到健康细胞。当它被注射到血液中,只有少量的药物到达肿瘤,其余的穿过身体,通常会导致一系列副作用,从而有可能迫使病人推迟或停止治疗。并且诸如一些造成胰腺癌的肿瘤,它们与循环系统联系不密切,还会削弱化疗的效果。
北卡罗莱纳大学和杜克大学的一个研究小组开发了一项新技术,利用电场推动药物进入肿瘤,形象地说,就像一个冲浪者踏浪前行。电场由一个可以被植入肿瘤或放置在皮肤上的小装置产生。这项装置由研究人员自行设计并制造,它包含了一个化疗储层。装置打开时,尽管承受着着来自四周的压力,但电场仍可以将药物推入整个肿瘤。
对患有人类炎性乳腺癌的老鼠同时结合使用电离子透入疗法化疗与静脉化疗,相比只使用一种化疗,老鼠的存活时间明显延长。如果配合放射治疗,效果会更加明显。此外,这种化疗装置还可以缩小老鼠体内的人类胰腺肿瘤。
研究人员还发现,用这个装置对已接受静脉化疗的老鼠再施加局部化疗,会增加肿瘤中的药物数量,但几乎没有提高血浆中的浓度,这可能意味着副作用更小。
这些结果表明,电子透入疗法装置是一种十分有用的肿瘤化疗的工具,特别是作为其他治疗的辅助治疗。研究者说,局部递送可能允许医生对一些机体不耐受高剂量的患者使用更有效的抗癌药物。一般而言,多种药物的混合往往比单一药物更有效,但它们毒性也更大,医生通常将它们用于在其他方面较为健康的患者。
“虽然大多数患有转移性癌症的病人可能不那么健康,从而限制了病人的选择,”比克福德说。 但是使用这种局部递送的策略,更高剂量的强效药物混合物可以只释放到肿瘤部位,从而保护身体的其他部位免受侵害。
“这最终可能减少不同类型癌症的发病率和死亡率,” 北卡罗莱纳大学的医学院学生、博士后研究者詹姆斯•伯恩说。
弗吉尼亚大学的血液学和肿瘤学副教授帕特里克•狄龙并没有参与此项研究,他说:“这项新技术有临床应用的潜能”,并相信“这种类型的新型药物输送设备的使用将增加癌症治疗的经验,成为控制癌症患者人口的重要组成部分。”
DeSimone在探索制造业和医药业的多学科跨界领域获得过无数的奖项和荣誉,并取得了弗吉尼亚理工大学的博士学位。
“作为一个工程师,真正制造和测试这项设备,了解药物动力学,进行所有的生物分布研究,同时与临床医生一起工作,并跟踪病人,这对我而言是非常美好的经历。”比克福德说。 “这是一项真正的多学科的努力成果。”
