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为解决肿瘤治疗难题,研究人员开展 AZT - P/pyro 纳米配位聚合物(NCP)用于肿瘤治疗的研究。结果显示该聚合物可诱导癌细胞衰老、产生 ROS,抑制肿瘤生长与转移。这为肿瘤治疗提供新策略,有望改善患者预后。
在肿瘤治疗领域,一直面临着诸多挑战。癌细胞如同狡猾的 “敌人”,具有无限增殖的能力,常规治疗手段往往难以将其彻底消灭。就像一场艰难的战争,传统的化疗药物在杀伤癌细胞的同时,也会对正常细胞造成不小的伤害,产生严重的副作用;而放疗则受限于照射范围和剂量,难以精准打击隐藏在身体各处的癌细胞。
细胞衰老原本是正常细胞的一种生命历程,随着细胞不断分裂,染色体末端的端粒(由重复 DNA 序列折叠形成的结构)会逐渐缩短,当端粒短到一定程度,细胞就进入衰老状态,停止增殖。但癌细胞却像打破规则的 “坏孩子”,通过激活端粒维持机制,逃避了衰老,从而获得了无限增殖的潜力。
光动力疗法(PDT)是一种利用光、光敏剂(PSs)和分子氧,在局部产生细胞毒性活性氧(ROS)来杀死癌细胞的治疗方法。它具有时空可控、无创等优点,被视为一种潜在的肿瘤治疗策略。然而,传统的 PDT 诱导的免疫反应往往是急性的,难以持续发挥作用。而且,常规的光敏剂存在肿瘤特异性有限、全身毒性等问题。
在此背景下,来自国外的研究人员开展了一项旨在攻克肿瘤治疗难题的研究。他们设计了一种名为 AZT - P/pyro 的纳米配位聚合物(NCP)粒子,这种粒子由核心的 3 - 叠氮 - 2,3 - 脱氧胸苷单磷酸(AZT - P)和外壳的光敏性焦性脂质(pyro)组成,相关研究成果发表在《Biomaterials》杂志上。
研究人员采用了多种关键技术方法。首先是纳米粒子制备技术,通过特定的工艺制备出 AZT - P/pyro NCP 粒子;其次利用细胞实验技术,在体外培养癌细胞,观察粒子对癌细胞的作用;另外,借助动物实验技术,构建肿瘤小鼠模型,研究粒子在体内的抗肿瘤效果 。
下面来看具体的研究结果:
- AZT - P 将增殖性癌细胞转变为衰老表型:端粒酶是一种在肿瘤组织中高表达的特殊逆转录酶,它能延长端粒。AZT 可以被胸苷激酶磷酸化形成 AZT - 三磷酸,AZT - 三磷酸一方面能够抑制端粒酶,阻止其维持端粒长度;另一方面还能通过自身掺入缩短端粒 DNA,从而将具有无限增殖能力的癌细胞转变为衰老细胞。
- 纳米配位聚合物增强肿瘤抑制效果:相较于游离药物,将 AZT - P 和 pyro 共同包裹在同一 NCP 粒子中,能够延长它们在血液中的循环时间,增强在肿瘤部位的积累和滞留,进而提高治疗效果。
- 协同治疗激活免疫反应:PDT 和细胞衰老的协同作用,刺激了癌细胞的免疫原性细胞死亡(ICD),促进了细胞毒性 T 细胞向肿瘤微环境(TME)的募集和浸润,有效抑制了大型皮下肿瘤的生长,还能防止原位肿瘤的转移扩散。
研究结论表明,AZT - P/pyro NCP 粒子实现了同时诱导细胞衰老和进行 PDT 治疗。在酸性肿瘤微环境中,AZT - P 优先释放,通过缩短端粒将增殖性癌细胞转变为衰老表型,使癌细胞更容易受到 ROS 诱导的细胞死亡的影响。该研究意义重大,为肿瘤治疗开辟了新的思路和方法。这种联合治疗策略不仅克服了传统疗法的一些局限性,如耐药性问题,还能更有效地抑制肿瘤生长和转移,有望改善癌症患者的预后,为未来肿瘤治疗的发展提供了重要的理论和实践基础。同时,也为后续相关领域的研究指明了方向,推动更多针对肿瘤微环境重塑的抗肿瘤疗法的探索。