癌細胞比健康的細胞更容易受到熱的影響——一旦溫度達到42攝氏度,癌細胞就會緩慢死亡(凋亡),而健康的細胞則能夠承受高達45攝氏度的溫度。
為了將這一知識轉化為有效的臨床治療方法,科學家們開發了一種方法,只選擇性地加熱目標癌細胞。該技術被稱為磁熱療法,涉及將磁性顆粒輸送到腫瘤部位,然後使用交變磁場選擇性地加熱並殺死特定的癌細胞,而不傷害周圍的健康組織。
幾十年來,奈米粒子誘導熱療被認為是一種很有前途的癌症治療方法。由於奈米顆粒的區域性加熱能力和給藥潛力,使得其在臨床上的應用具有多樣化的可能性,因此各種奈米顆粒也應運而生。然而,目前,只有少數被轉化為臨床階段。
顯然,醫學上仍未充分探索的奈米顆粒,這也鼓勵了研究人員對於奈米粒子誘導熱療的生物醫學探索。其中,一些研究人員正在努力最佳化這些奈米粒子,使其更加高效和有效。
近日,倫敦大學學院研究人員領導的一項新研究就著手量化磁高熱與傳統化療相結合的協同效應。結果表明,將傳統的化療與使用磁性奈米顆粒“加熱”腫瘤細胞的實驗性療法相結合,可以顯著提高兩種療法的療效。
當奈米顆粒在癌細胞外散熱時,化療效果會增強(這是一種更容易傳遞的治療方式)。然而,只有當氧化鐵奈米顆粒被內化或緊密地沉積在癌細胞表面時,這種效應才會在低溫下發生。
奈米顆粒還有一層聚合物塗層,防止化療藥物滲入健康組織。這種塗層對溫度和pH值敏感,設計用於在溫度升高時釋放藥物,奈米顆粒被內化到稱為“溶酶體”的細胞內的微小口袋中,溶酶體的pH值低於細胞培養基的其他部分。這種細胞內給藥對小鼠前列腺癌細胞特別有效,顯示出優越的協同細胞死亡效應,尤其是當溫度達到42℃時。
此外,研究人員還表示,由於交變磁場可以產生熱量,藥物的釋放可以高度侷限於癌細胞,有可能減少副作用。儘管其研究結果仍待進一步的證實,但這無疑許諾了再一治療癌症的前景。