葫蘆脲(Cucurbituril)雷達導引 可望提升化療精準度且降低副作用

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化學治療主要是造成細胞的 DNA 損傷或抑制其細胞分裂週期,來妨礙其生長和複製。許多研究團隊試圖將化療藥物與癌細胞表面蛋白抗體結合,進而標靶腫瘤。然而,實際上,不到 1% 的化療藥物實能順利到達腫瘤部位。因此,化學治療不只傷害癌細胞,也會造成其他正常細胞傷害,對人體產生噁心、嘔吐、掉髮、疲倦、黏膜潰爛、出血、感染、或貧血等副作用。

6 月 12 日,聖母大學(University of Notre Dame)化學及生物分子工程研究所的 Matthew J. Webber 博士的研究團隊發明一種葫蘆脲(Cucurbituril)水凝膠來吸引化療藥物,並且減少其對健康細胞造成的副作用,該研究刊登於《ACS Central Science》。

Cucurbituril 是一種南瓜形分子,能捕獲其中心腔內的某些其他化學物質。該研究團隊在腫瘤附近注射 Cucurbituril,然後將標靶化學物質附加到化療藥物上,接著透過上述物質間的交互作用,將該標靶化療藥物保留在腫瘤部位。然後,腫瘤的異常酸性微環境會破壞藥物與標靶化學物質之間的聯繫,進而釋放出化療藥物殺死癌細胞。

他們也在腫瘤小鼠皮膚下注射含有 Cucurbituril 的水凝膠,然後將染料附著在標靶分子上,以便後續能容易地跟踪它,再來將其注入小鼠的血液中。隨後,他們發現,有 4.2 %的注射染料最終進入水凝膠,比之前報導的抗體方法要高得多。小鼠也迅速排出大部分未與水凝膠結合的染料。

他們下一步將水凝膠注射到小鼠的腫瘤異種移植物附近,然後給予與標靶分子連接的抗癌藥物 doxorubicin,然後發現,小鼠的腫瘤生長速度顯著受到抑制,而且小鼠的副作用比未修飾的 doxorubicin 更少。此外,水凝膠能在小鼠體內持續超過 45 天,可望允許重複劑量的化療藥物或使用具有相同標靶分子的不同藥物,進行治療。

參考資料:
1. ACS Central Science, 2019; DOI: 10.1021/acscentsci.9b00195
2. https://www.acs.org/content/acs/en/pressroom/presspacs/2019/acs-presspac-june-12-2019/homing-beacon-for-chemotherapy-drugs.html

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