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Nano Lett:釋放大量鈣離子可殺死耐藥腫瘤細胞
[ 來源:轉載自網絡   發布日期:2020-11-25 09:45:18  責任編輯:  瀏覽次 ]



多藥耐藥性(MDR)---腫瘤對多種藥物產生耐藥性的過程---是癌癥化療失敗的主要原因。腫瘤細胞通常通過促進它們自身產生將藥物泵出細胞的蛋白來獲得多藥耐藥性,從而使得化療無效。如今,在一項新的研究中,來自中國鄭州大學的研究人員開發出可以在腫瘤細胞內釋放出大量的鈣離子、抑制藥物泵和逆轉多藥耐藥性的納米顆粒。相關研究結果于2020年10月16日在線發表在Nano Letters期刊上,論文標題為“Nanoenabled Intracellular Calcium Bursting for Safe and Efficient Reversal of Drug Resistance in Tumor Cells”。論文通訊作者為鄭州大學的Kaixiang Zhang、Zhenzhong Zhang和Jinjin Shi。


圖片來自Nano Letters, 2020, doi:10.1021/acs.nanolett.0c03042

一種名為P-糖蛋白(P-glycoprotein, P-gp)的泵蛋白常常在多藥耐藥性中發揮關鍵作用。P-糖蛋白位于細胞膜中,它利用三磷酸腺苷(ATP)提供的能量將藥物泵出腫瘤細胞。科學家們已經嘗試用各種方法阻斷P-糖蛋白,如使用小分子抑制劑或剔除ATP。然而,迄今為止使用的策略可能會引起副作用,或者這些策略中使用的藥物在體內不穩定。有些治療藥物可能難以制備。在這項新的研究中,這些研究人員想用不同的方法阻斷P-糖蛋白。之前的研究已表明,讓腫瘤細胞負載過量鈣離子,既可以減少P-糖蛋白的產生,又可以降低ATP的水平。但是,他們需要找到一種方法,將大量的鈣離子與化療藥物一起,遞送到癌細胞中。


這些研究人員制造出“鈣離子納米生產者(calcium ion nanogenerator, TCaNG)”,具體過程為:讓磷酸鈣納米顆粒裝載化療藥物阿霉素(doxorubicin),然后在這些納米顆粒上包被允許TCaNG靶向進入癌細胞的分子。一旦進入細胞內部,TCaNG就會進入一個酸性區室,TCaNG在那里解體,同時釋放出阿霉素和大量鈣離子。當他們在實驗室的培養皿中對癌細胞進行TCaNG測試時,ATP和P-糖蛋白的產生都減少了,這使得阿霉素能夠殺死之前對藥物產生耐藥性的腫瘤細胞。在荷瘤小鼠身上進行測試時,經過TCaNG治療的小鼠在治療21天后在腫瘤大小方面明顯比對照組小,而且無明顯副作用。



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