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将人类细胞转变为微小的抗肿瘤药物工厂

2018-12-05

  癌症免疫疗法,为了更好地武装患者自身的免疫系统来攻击肿瘤,已经显示出治疗某些癌症的巨大潜力。然而,免疫疗法对每个人都不起作用,某些类型的治疗可能会导致严重的副作用。

  在一种新方法中,加利福尼亚大学圣地亚哥分校医学院的研究人员正在将生产抗体的B 细胞转变为装配和分泌含有microRNA的囊泡或囊的工厂。一旦被癌细胞内化,这些小块遗传物质就会抑制刺激肿瘤生长的基因。在小鼠中,用这种方法治疗的乳腺肿瘤比未治疗的肿瘤更少且显着更小。

  “一旦进一步发展,我们设想这种方法可用于其他形式的免疫疗法不起作用的情况,”资深作者,加州大学圣地亚哥分校医学院医学教授,免疫学实验室主任医学博士Maurizio Zanetti说。在加州大学圣地亚哥摩尔斯癌症中心。“优点是这种类型的治疗是局部的,意味着副作用可能更少。它是持久的,因此患者可能不需要经常注射或输注。并且它可能对许多不同的肿瘤类型起作用,包括乳腺癌,卵巢癌,胃癌,胰腺癌和肝细胞癌。“

  微小RNA不编码蛋白质。相反,microRNA结合信使RNA,其编码蛋白质,抑制其翻译或加速其降解。正常细胞使用microRNA来帮助微调哪些基因在不同时间上调或下调。微小RNA在癌细胞中的活性往往较低,这可能使生长相关的蛋白质流行。

  在这项研究中,Zanetti和团队使用了miR-335,这是一种特异性抑制SOX4的microRNA,SOX4是一种促进肿瘤生长的转录因子。他们在实验室中为B细胞添加了miR-335前体。一旦进入内部,通过一个自然发生的过程,细胞将前体转化为成熟的活性miR-335并将其包装成囊泡,这是从细胞中萌芽的小的膜包被的囊。每个B细胞每天可以产生100,000个含miR-335的囊泡,足以治疗10个癌细胞。

  为了测试这个新系统,研究人员在实验室中用含有miR-335的囊泡或假囊泡治疗人乳腺癌细胞。然后他们将癌细胞移植到小鼠身上。60天后,100%(5/5)具有模拟处理的癌细胞的小鼠具有大肿瘤。相反,44%(4/9)的miR-335 囊泡处理的癌细胞小鼠有肿瘤。平均而言,治疗小鼠的肿瘤比模拟治疗小鼠的肿瘤小260倍(7.2对1,896 mm3)。

  并且治疗是持久的,在移植囊泡和癌细胞后60天,处理的小鼠中miR-335水平仍然升高。

  “我们惊讶地发现miR-335治疗后癌细胞基因表达的微小变化与肿瘤生长的关键特异性下调有关,”该研究的共同作者,助理教授Hannah Carter博士说。

  其他研究小组和制药公司正在治疗使用肿瘤抑制microRNA。研究人员说,这里的新产品是生产和交付它们的方法。

  根据Zanetti的说法,这种疗法可以通过两种方式发展。首先,首先在实验室中从B细胞中收集囊泡,然后像这里一样仅给予囊泡,或者通过给予B细胞本身来仅给予囊泡。他说,现在的挑战是如何开发确保B细胞或囊泡尽可能接近肿瘤的方法。在某些类型的癌症中这将更容易,其中肿瘤易于通过注射获得。但很多癌症很难获得。Zanetti及其同事目前正致力于改善输送系统,最大限度地提高效率并减少副作用。

  “理想情况下,未来我们可以测试患者,看他们是否携带miR-335缺乏并且过量使用SOX4,”Zanetti说。“那么我们只会治疗那些患者,我们知道这种治疗最有可能发挥作用。这就是我们所说的个性化或精准医学。我们也可以将这种技术应用于癌细胞和其他细胞中其他靶标的其他microRNAs 。围绕并使肿瘤成为可能的细胞类型。“

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