近日,韓國科學家利用狂犬病毒的嗜神經(jīng)性將其作為納米顆粒藥物的載體,使其可以直接治療腫瘤而不損害健康細胞,或成精準治療腦癌的“神器”。
狂犬病毒,引起狂犬病的“罪魁禍首”
眾所周知,狂犬病毒(Rabiesvirus,RV)是引起狂犬病(一種人畜共患的傳染病)的病原體。目前醫(yī)學上對于狂犬病尚缺乏有效的治療手段,人患狂犬病后的病死率幾近100%,患者一般于3~6日內(nèi)死于呼吸或循環(huán)衰竭,故應(yīng)加強預(yù)防措施。
據(jù)悉,每年因感染狂犬病致死人數(shù)成千上萬,人們常常聽聞“狂犬病毒”而色變。
狂犬病毒的特異功能:嗜神經(jīng)性
正是如此無情的殺手,卻具有一個重要的能力——嗜神經(jīng)性(進入神經(jīng)細胞的能力),可以用來感染腦組織的導(dǎo)管。
于是乎,科學家巧妙利用狂犬病毒的嗜神經(jīng)性能力,把它改造為治療腦癌納米藥物的載體。
如前文所述,狂犬病毒主要是通過感染動物的咬傷傳播的,經(jīng)過數(shù)千年的進化,它具有侵入神經(jīng)細胞并從感染的肌肉組織進入大腦的能力。這種方式使它繞過了一個主要的障礙——血腦屏障(一種能阻止大部分病原體穿過血液的選擇性膜)。
遺憾的是,血腦屏障也阻止了癌癥藥物進入感染細胞的過程,限制了患者的選擇。為解決這個問題,科學家采用狂犬病毒表面蛋白包裹納米藥物并輸送至腦內(nèi)。
以毒攜藥!精準治療腦癌的“神器”
韓國成均館大學(SungkyunkwanUniversity)學者最近采取了類似載體攜帶但更巧妙的方法,納米專家YuSeokYoun將黃金顆粒(goldparticles)嵌入納米棒,并在其周圍包裹狂犬病毒表面蛋白。棒狀(rodlike)納米顆粒比球形表面積大,能結(jié)合更多蛋白,增加表面蛋白和神經(jīng)細胞受體的結(jié)合能力,從而更有效進入神經(jīng)細胞內(nèi)。這種納米顆粒并不攜帶任何其他藥物,黃金顆粒本身很容易吸收激光產(chǎn)生熱量,利用高溫來殺死周圍組織。
為了觀察新型的顆粒能否有效地殺死腫瘤細胞。Youn和同事向4只患腦瘤的小鼠體內(nèi)注射這種顆粒,發(fā)現(xiàn)它可以快速進入大腦并富集在腫瘤附近;然后他們采用紅外線激光(infraredlaser)對這些納米顆粒進行照射,加熱到50°C左右,激光可以無害地輕松穿過皮膚和顱骨,只對納米顆粒周圍組織產(chǎn)生熱效應(yīng)。經(jīng)觀察,這種方式治療使腫瘤體積明顯縮小。近日Youn等在AdvancedMaterials報道了該研究。
在另一個實驗中,研究人員使用相同的方式治療小鼠腫瘤細胞,向他們的側(cè)翼(側(cè)面)注射顆粒。7天后,兩只小鼠的腫瘤消失,其他小鼠腫瘤縮小至原始的一半左右。
小鼠動物實驗結(jié)果表明:使用狂犬病毒作為腦癌藥物載體達到預(yù)期效果。如果在人類身上也同樣有效,這種攜帶納米顆粒的病毒可以直接治療腫瘤而不損害健康細胞,或成精準治療腦癌的“神器”。
質(zhì)疑聲并存
巴羅神經(jīng)學研究所(BarrowNeurologicalInstitute)藥物輸送研究學者RachaelSirianni對此提出質(zhì)疑,一般狂犬病毒需要比較長時間才能達到腦內(nèi),但是韓國學者的研究是數(shù)小時就到達腫瘤細胞。另外這種顆粒不僅會殺死腫瘤細胞,正常神經(jīng)細胞也會吸收這種顆粒同樣會被破壞。只有最理想的情況是腫瘤細胞選擇性吸收這些材料,且該材料在殘留在血管內(nèi);而腫瘤細胞外的泄漏意味著加熱的顆??赡軙谶@個過程中殺死健康細胞。
來自紀念斯隆凱特林癌癥中心(MemorialSloanKetteringCancerCenter)材料科學FengChen擔憂:這樣的納米顆粒可能會聚集在肝臟里,且需要很長時間才能清除。因此,獲得FDA人體臨床試驗存在較大的挑戰(zhàn)。
不過Youn在繼續(xù)推進該研究。他表示,新的納米顆粒優(yōu)先堆積在腫瘤中,可以大大減少目前癌癥治療的副作用(在殺死癌細胞時同時殺死健康細胞)。在他看來,研究人員需要開發(fā)納米顆粒,精確有效地針對腫瘤。