纳米粒子涂层可改善抗癌药物的输送并减少副作用

密西西比大学最近的一项研究表明，“一勺糖”实际上可以帮助药物更有效地发挥作用，同时减少癌症治疗的有害副作用。

研究人员没有直接使用一勺糖，而是用糖聚合物（由葡萄糖等天然糖类制成的聚合物）包裹纳米颗粒，将抗癌药物直接递送至肿瘤。他们发现，糖聚合物可以阻止蛋白质粘附在纳米颗粒上，从而降低人体对治疗的免疫反应。

因此，身体对治疗的反应更好。

“主要问题是抗癌药物毒性极大，”生物医学工程副教授托马斯·韦费尔说。

“这些药物的治疗窗口非常狭窄：它们有效的剂量几乎与它们产生毒性的剂量相同。一旦剂量足以杀死肿瘤，它也会引起毒性和许多我们试图避免的副作用。

为什么会发生这种情况？因为只有一小部分药物到达肿瘤——大多数情况下不到1%；超过99%的药物都进入了身体的其他部位。

托马斯·沃费尔（Thomas Werfel），密西西比大学生物医学工程副教授

毒性药物泄漏到身体其他部位可能会导致白血病、过敏反应等严重疾病，甚至引发新的癌症。然而，如果更多的药物到达肿瘤，副作用就可以减少。

糖聚合物的优势

沃费尔和来自斯里兰卡康提的生物医学工程研究生肯尼斯·胡卢加拉 (Kenneth Hulugalla) 于 10 月在《ACS Nano》杂志上发表了他们的研究成果。

纳米粒子——直径不到人类头发千分之一的粒子——已被证明能通过将药物直接输送到肿瘤来有效治疗癌症。然而，蛋白质，包括那些引发免疫反应的蛋白质，往往会聚集在纳米粒子周围，导致人体将治疗药物视为外来物质。

这种免疫抵抗会降低药物的有效性。

Hulugalla 表示：“在过去的 30 年里，聚乙二醇 (PEG) 一直是保护这些颗粒免受免疫反应影响的黄金标准。”

然而，基于 PEG 的涂层在第一次使用后就会失去效力：免疫系统很快就会将药物识别为外来药物，从而阻止其进入肿瘤。

相反，糖聚合物则没有这个缺点。

“我们的研究结果表明，糖聚合物包覆的纳米颗粒显著减少了不必要的免疫反应，同时显著改善了细胞和动物模型中的药物输送。这项研究可能是朝着更有效的癌症治疗迈出的重要一步。”

动物研究

Werfel 和 Hulugalla 在患有乳腺癌的小鼠身上测试了糖聚合物包覆的纳米颗粒，发现与基于 PEG 的颗粒相比，更多的纳米颗粒能够到达肿瘤。他们研究的下一步将是将药物负载在这些纳米颗粒上，并测试其抗癌效果。

“从长远来看，我们不仅希望从保护的角度研究这种现象，还希望致力于主动将纳米粒子靶向肿瘤，”Werfel 说。

“我们已经看到，糖聚合物对免疫系统的刺激更小，颗粒在体内停留的时间更长，更容易到达肿瘤。这很棒。”

但下一步是研究如何靶向肿瘤。我们可以利用哪些生物标记物来让更多的粒子或药物在肿瘤中积累？这些都是我们目前关注的首要问题。

该研究发表在《ACS Nano》上。