来自玉米的“神奇”纳米颗粒：一种有效且经济的抗癌治疗药物

纳米材料已经彻底改变了癌症治疗的世界，植物源性纳米颗粒具有成本效益高、易于批量生产的额外优势。研究人员最近开发了新型玉米衍生生物纳米颗粒，通过免疫机制直接靶向癌细胞。结果令人鼓舞，该技术已证明在治疗荷瘤实验小鼠方面有效。此外，到目前为止，还没有关于小鼠的严重不良反应的报道。

　　

另一个最近出现的选择是植物源纳米颗粒(NPs)，它可以很容易地以相对较低的成本生产出高水平的纳米颗粒。和电动汽车一样，这些纳米粒子系统也含有生物活性分子，包括多酚(已知的抗氧化剂)和microRNA，它们可以将药物输送到我们身体的目标器官。

利用这一知识，来自东京科学大学(TUS)的研究人员最近开发了具有抗癌活性的生物纳米颗粒，使用玉米作为原料。日本东京科学大学的Makiya Nishikawa教授领导了这项研究，他解释说:“通过控制纳米粒子的物理化学性质，我们可以控制它们在体内的药代动力学;所以，我们想要探索可食用植物的纳米连接。玉米，或称玉米，在世界范围内大量生产，无论是天然的还是转基因的。这就是我们选择它作为研究对象的原因。”这项研究的结果于2021年11月24日在线发表在《科学报告》上。

研究小组将超级甜玉米在水中均匀混合后，将玉米汁以高速离心，然后通过孔径为0.45 μm的注射器过滤器进行过滤。过滤后的样品经超离心后得到从玉米中提取的NPs。玉米源NPs (cNPs)直径约为80 nm。有趣的是，这些cNPs还带着- 17mv的负电荷。

研究小组随后进行实验，看看这些cNPs是否被各种类型的细胞吸收。在一系列有希望的结果中，cNPs被多种类型的细胞所吸收，包括临床相关的结肠肿瘤细胞(来自小鼠的癌细胞)、RAW264.7巨噬样细胞和正常的NIH3T3细胞。RAW264.7细胞通常被用于体外免疫调节剂的筛选，免疫调节剂是主要针对各种癌症途径的药物。

结果令人震惊:在三种类型的细胞中，cNPs仅显著抑制结肠26细胞的生长，表明其对致癌细胞系的选择性。此外，cNPs能够成功诱导RAW264.7细胞释放肿瘤坏死因子-α (TNF-α)。有充分证据表明，肿瘤坏死因子α主要由巨噬细胞、自然杀伤细胞和淋巴细胞分泌——这是我们高度进化的免疫系统的三个关键成分，有助于增强抗癌反应。“强烈的TNFα反应是令人鼓舞的，表明cNPs在治疗各种类型的癌症中的作用，”Daisuke Sasaki博士解释说，他是该研究的第一作者，也是亚利桑那大学的讲师和研究员。

研究组用研究多种生物反应的敏感报告酶“荧光素酶”进行了报告实验。基于荧光素酶的实验表明，cNPs与RAW264.7细胞的有效结合能显著抑制结肠26细胞的增殖。最后，研究组研究了cNPs对患有皮下肿瘤的实验室小鼠的作用。再一次，结果令人震惊:每天将cNPs注射到结肠26个肿瘤中，显著抑制了肿瘤的生长，而没有引起严重的副作用，或体重减轻。

西川教授乐观地说:“通过优化纳米粒子的特性，并将其与抗癌药物相结合，我们希望设计出安全有效的药物来治疗各种癌症。”

总结这些有影响的发现，Kosuke Kusamori博士说，“这些cNPs表现出优异的抗肿瘤特性，易于开发，并且经济上可行。此外，它们还没有表现出任何严重的副作用，至少到目前为止在老鼠身上没有!”

Journal Reference:

1. Daisuke Sasaki, Kosuke Kusamori, Yukiya Takayama, Shoko Itakura, Hiroaki Todo, Makiya Nishikawa. Development of nanoparticles derived from corn as mass producible bionanoparticles with anticancer activity. Scientific Reports, 2021; 11 (1) DOI: 10.1038/s41598-021-02241-y