癌細(xì)胞最常見的是通過爬行離開原始腫瘤,在轉(zhuǎn)移的過程中重新植根身體的重要部位。醫(yī)學(xué)教育網(wǎng)特別分享納米棒成功抑制癌癥擴(kuò)散的治療方式,歡迎閱讀!
癌細(xì)胞經(jīng)常覆蓋自己的長腿狀突起,使它們能夠蠕變。根據(jù)一項(xiàng)新的研究,研究人員已經(jīng)使用通過激光輕輕加熱的微小金棒來搗毀突起。在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)(體外)癌細(xì)胞人體細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)中,該治療可以防止細(xì)胞遷移(導(dǎo)致轉(zhuǎn)移的機(jī)制)。
這種方法在未來可能潛在地為臨床醫(yī)生提供個體腫瘤作為同時對抗癌癥致命傳播的武器。醫(yī)療領(lǐng)域目前還不足以停止轉(zhuǎn)移。
首席研究員Mostafa El-Sayed說:“如果癌癥在一個地方停留在腫瘤中,你可以抓住它,不太可能會殺死病人,但是當(dāng)它傳播到身體周圍時,這真的使它致命。
治療也可以很容易地殺死癌細(xì)胞,但是在這個實(shí)驗(yàn)中,具體說明它很大程度地顯示細(xì)胞遷移是至關(guān)重要的。
輕輕地停止癌癥
在這些實(shí)驗(yàn)中,在以前的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)治療也免除了健康細(xì)胞,使得該方法比常規(guī)化學(xué)療法對患者繳費(fèi)少得多。在過去的動物模型測試中,研究人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn),治療中使用的金棒沒有毒副作用,并且發(fā)現(xiàn)低能量激光對健康組織沒有可觀察到的損傷。
他們沒有看到治療癌癥的復(fù)發(fā)。
El-Sayed說:“該方法似乎非常有效,作為局部給藥的治療方法,也可以保護(hù)身體免受癌癥蔓延而遠(yuǎn)離治療的腫瘤,而且也非常溫和,因此如果需要,可以多次施用。
聯(lián)合主編吳榮虎,第一作者岳武和馬薩法阿里阿里發(fā)表了他們目前的體外實(shí)驗(yàn)結(jié)果,這是光熱金納米棒治療的新發(fā)展,于2017年6月26日在國民議事錄科學(xué)院公布。研究由國家科學(xué)基金和國家衛(wèi)生研究院資助。
它如何工作:Icky腿
要了解治療如何工作,讓我們仔細(xì)觀察細(xì)胞,以及在惡性腫瘤中發(fā)生的一些事情。
許多人認(rèn)為細(xì)胞是水樣的氣球-流體包裹在膜鞘中,細(xì)胞器在內(nèi)部漂浮。但這張照片是不完整的。細(xì)胞具有稱為細(xì)胞骨架的支撐網(wǎng)格。
細(xì)胞骨架還形成稱為絲狀偽足的剛毛突起,其從細(xì)胞條紋上稱為lamellipodia的纖維編織物延伸出來。突起通常有助于健康細(xì)胞將其位于組織中的位置移動到它們所屬的部分。
但是在惡性腫瘤中,通常健康的細(xì)胞功能往往會陷入破壞性的過度驅(qū)動醫(yī)學(xué)教育|網(wǎng)搜集整理,皮層和絲狀偽足大大過度產(chǎn)生。
生物分析化學(xué)研究生岳武說:“所有這些鱗翅目和絲狀偽足給予癌細(xì)胞雙腿。”轉(zhuǎn)移需要那些突起,所以細(xì)胞可以行進(jìn)。
工作原理:粘棒
金納米棒以兩種方式阻止突起。這些棒由少量金原子組成-納米指的是僅僅十億分之幾米(尺寸)的東西。
首先,El-Sayed的納米棒在局部引入,在那里它們阻塞癌細(xì)胞上的長腿突起。這些棒被分子(RGD-肽)包被,它們使它們特異性地粘附到稱為整聯(lián)蛋白的一種類型的細(xì)胞蛋白質(zhì)上。
計(jì)劃生物學(xué)博士后研究員閻唐說:“靶向的納米棒將整合蛋白結(jié)合起來并阻斷了其功能,所以不能繼續(xù)引導(dǎo)細(xì)胞骨架過度產(chǎn)生鱗狀細(xì)胞和絲狀偽足。單獨(dú)整合素的結(jié)合減緩了惡性細(xì)胞的遷移。
但健康細(xì)胞沒有被靶向。研究的第一作者之一,Moustafa Ali說:“有一些特定的整合素在癌細(xì)胞中過量產(chǎn)生。 ”而且在健康的細(xì)胞里你并沒有發(fā)現(xiàn)它們。“
工作原理:溫和的激光加熱
在第二階段,研究人員用具有近紅外(NIR)光的低能激光器擊中金納米顆粒。它呼吁使癌細(xì)胞的遷移停止。
“這種光不被細(xì)胞吸收,但金納米棒吸收了它,結(jié)果,它們加熱并部分融化了與它們相關(guān)的癌細(xì)胞,破壞了鱗翅目和絲狀偽足。”Ali說。
動物模型的早期實(shí)驗(yàn)在體內(nèi)用較熱激光器也不起作用。“這引起炎癥,這使得有可能只加熱一次,因此,這種高溫會消除許多癌細(xì)胞,但并不是所有這些細(xì)胞,一些隱藏的細(xì)胞可能已經(jīng)存活下來,而且還能夠遷移。”阿里說。
研究員吳榮虎說:“這種溫和的激光沒有燒傷皮膚或損傷組織,所以可以多次給藥,更徹底地阻止癌細(xì)胞的行進(jìn)。
醫(yī)療的可能性
研究人員目前設(shè)想通過直接局部注射治療頭頸部,乳房和皮膚癌,使用的低功率近紅外激光可以擊中深達(dá)2-3厘米(稍低于或超過一英寸)的金納米棒組織。 “但它可能會深達(dá)4-5厘米,”阿里說。
可以想象更深層次的腫瘤可以用更深層次的納米棒進(jìn)行治療。將納米棒直接注入血液中作為廣泛治療目前還不是一個可行的選擇。
El-Sayed的小組以前在Emory大學(xué)醫(yī)學(xué)院與美國國家科學(xué)院院刊進(jìn)行了有關(guān)動物模型治療的體內(nèi)研究。該研究顯示,治療后15個月,小鼠并沒有出現(xiàn)毒性反應(yīng)。
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