基因工程囊泡更有效地靶向癌细胞

纽约州立大学宾厄姆顿大学的研究表明，纳米囊泡可以通过生物工程来靶向癌细胞并直接提供治疗。

关于化疗有两个不幸的事实：它会伤害健康细胞和癌细胞，而且许多治疗靶点停留在癌细胞内，使其更难到达。

宾厄姆顿大学的生物医学工程师正在研究使用细胞衍生的纳米囊泡以更高的准确性和效率将治疗剂递送到癌细胞内部。细胞作为细胞间通讯的一种方式分泌的蛋白质、脂质和 RNA 的小袋可以被修改以携带药物。

“这些纳米载体具有一些优异的特性，” 托马斯·J·沃森工程与应用科学学院生物医学工程系助理 教授 万远说。“例如，它们可以从人类细胞株中收获，因此免疫反应非常低。这可以实现最佳的生物相容性，因此它们可以逃避免疫清除并延长血液半衰期。在体内循环的时间可能为45秒，因此载药纳米囊泡可以多次安全地到达肿瘤，并且与自由引入体内的药物相比，药物有更多的机会被癌细胞吸收。

“纳米囊泡的脂质膜可以很好地保护和保留大量封装的药物。一旦癌细胞摄取这些纳米囊泡，肿瘤微环境中的高药物浓度就能有效杀癌细胞。相比之下，游离药物可以快速扩散，然后从体内清除。只有极少量的药物到达肿瘤，治疗效果非常低。你可以增加剂量，但较高的剂量也会导致较高的系统性。”

在发表在 《自然通讯》上的新研究中， 宾厄姆顿团队 对靶向部分进行了实验，并设计了病融合剂，这些融合剂是促进癌症靶向和细胞膜融合的蛋白质。

通过识别恶性细胞中出现的过度表达或癌症特异性抗原，并使用靶向部分和融合剂共同装备的纳米囊泡，将封装的药物注射到癌细胞中，同时留下健康细胞。

“人们广泛使用被称为聚合物修饰脂质体的纳米载体，并且它们已经获得 FDA 的批准，”万说。“但它们并不完美，因为它们没有任何癌症靶向作用，并且可能存在非常严重的免疫原性问题(触发免疫系统的反应)。”

2021年， 万获得了国立卫生研究院240万美元的资助， 用于测试血浆来源的细胞外囊泡，以诊断人类肺部发现的孤立性肺结节是良性还是恶性。其他确定恶性肿瘤的方法要么花费太长时间，要么更具侵入性。

通过利用这笔资助，这项当前但独立的研究利用了纳米囊泡，使它们为我们服务，并且其影响具有特定性。理想情况下，医生可以制备这些靶向部分和融合剂共同配备的纳米囊泡，用于更安全的疫苗输送和基因工程。

至于下一步，万说：“我们需要在大型动物模型中展示它们的治疗功效，并证明我们不需要大量的这些囊泡，因为我们将具有膜融合功能。如果减少所需的囊泡和药物的数量，就能降低治疗成本和副作用。”

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