逆转肿瘤耐药的新思路:小刺激产生大效果

[email protected]介导的局域光热刺激能克服乳腺癌细胞的耐药性

肿瘤耐药是目前临床化疗失败的主要原因。据美国癌症协会估计,90%以上肿瘤患者死于不同程度的耐药。早期治疗过程中,肿瘤细胞对阿霉素等化疗药物敏感,药物在肿瘤细胞内大量蓄积并进入细胞核,作用于DNA,导致细胞死亡。化疗进程中肿瘤细胞产生变异,发生结构与功能进化,对药物不敏感即肿瘤耐药,最终导致化疗失败。肿瘤耐药的原因众多,主要包括抑癌基因突变、细胞膜转运蛋白大量表达等;近些年发现肿瘤耐药、转移复发与肿瘤干细胞密切相关,以肿瘤干细胞的靶点治疗为攻克癌症带来了新的思路。

最近,国家纳米科学中心陈春英课题组与吴晓春课题组合作,在逆转肿瘤耐药性方面取得重要进展。利用二氧化硅包覆金纳米棒([email protected]2)的可控光热效应逆转了肿瘤细胞的耐药性。发现用低于光热治疗强度的飞秒脉冲激光照射摄入[email protected]2的耐药细胞产生了独特的光热效应,可诱导细胞内热休克因子(HSF-1)表达、三聚体化、入核、抑制NF-kB通路,既能高效抑制细胞膜上药物输出泵蛋白(P-glycoprotein,Pgp)的表达,增加细胞内化疗药物蓄积;又能成功诱导耐药细胞内突变p53蛋白的降解,对化疗药物增敏,最终有效克服肿瘤耐药。而传统的水浴热刺激不能克服肿瘤耐药,表明微小空间内局部热刺激的重要性。相关研究结果发表在《先进功能材料》(Adv. Funct. Mater. 2014, DOI: 10.1002/adfm.201400015)。文章被审稿人高度评价,认为应该作为VIP文章加快发表 。

肿瘤干细胞对传统化疗和放疗均高度耐受,难以清除,是诱导肿瘤复发和转移的重要因素。消除肿瘤干细胞是肿瘤治疗面临的重大难题。利用金纳米棒(AuNRs)的光热效应处理人乳腺癌细胞,发现其可选择性降低肿瘤干细胞比例和功能,同时干细胞标志物表达水平显著降低。推测主要是由于肿瘤干细胞比正常肿瘤细胞短时间内可摄取更多的AuNRs,因而产生更强的光热效应。进一步用AuNRs载带肿瘤干细胞抑制剂盐霉素(SA),利用激光照射使其在细胞内缓慢释药,针对肿瘤干细胞进行热、化疗联合治疗,进一步降低肿瘤干细胞的比例和功能。该体系提出了一种以肿瘤干细胞为靶点的治疗方法,有助于提高肿瘤治疗的效果并抑制肿瘤的复发。该工作近期发表在《生物材料》(Biomaterials, 2014, 35: 4667-4677)。

来源:国家纳米科学中心

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