葫芦脲(Cucurbituril)雷达导引 可望提升化疗精准度且降低副作用

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化学治疗主要是造成细胞的 DNA 损伤或抑制其细胞分裂周期,来妨碍其生长和复制。许多研究团队试图将化疗药物与癌细胞表面蛋白抗体结合,进而标靶肿瘤。然而,实际上,不到 1% 的化疗药物实能顺利到达肿瘤部位。因此,化学治疗不只伤害癌细胞,也会造成其他正常细胞伤害,对人体产生恶心、呕吐、掉发、疲倦、黏膜溃烂、出血、感染、或贫血等副作用。

6 月 12 日,圣母大学(University of Notre Dame)化学及生物分子工程研究所的 Matthew J. Webber 博士的研究团队发明一种葫芦脲(Cucurbituril)水凝胶来吸引化疗药物,并且减少其对健康细胞造成的副作用,该研究刊登于《ACS Central Science》。

Cucurbituril 是一种南瓜形分子,能捕获其中心腔内的某些其他化学物质。该研究团队在肿瘤附近注射 Cucurbituril,然后将标靶化学物质附加到化疗药物上,接着透过上述物质间的交互作用,将该标靶化疗药物保留在肿瘤部位。然后,肿瘤的异常酸性微环境会破坏药物与标靶化学物质之间的联系,进而释放出化疗药物杀死癌细胞。

他们也在肿瘤小鼠皮肤下注射含有 Cucurbituril 的水凝胶,然后将染料附着在标靶分子上,以便后续能容易地跟踪它,再来将其注入小鼠的血液中。随后,他们发现,有 4.2 %的注射染料最终进入水凝胶,比之前报导的抗体方法要高得多。小鼠也迅速排出大部分未与水凝胶结合的染料。

他们下一步将水凝胶注射到小鼠的肿瘤异种移植物附近,然后给予与标靶分子连接的抗癌药物 doxorubicin,然后发现,小鼠的肿瘤生长速度显著受到抑制,而且小鼠的副作用比未修饰的 doxorubicin 更少。此外,水凝胶能在小鼠体内持续超过 45 天,可望允许重复剂量的化疗药物或使用具有相同标靶分子的不同药物,进行治疗。

参考资料:
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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