根據UCL研究人員領導的一項新研究,在通過化療靶向癌細胞的同時加熱癌細胞是殺死它們的高效方法。
這項發表在《材料化學雜誌》 B卷上的研究發現,將化療藥物「加載」到微小的磁性顆粒上可以在發熱的同時將熱量遞送給癌細胞,從而使化療藥物的功效提高了34%。
帶有藥物的磁性氧化鐵納米粒子在交變磁場中會散發熱量。這意味著,一旦納米粒子在腫瘤區域中積累,就可以從體外施加交變磁場,從而使熱量和化學療法同時進行。
兩種療法的效果是協同的——也就是說,兩種療法都同時增強了彼此效力,這意味著聯合使用比單獨使用時要有效得多。目前還僅在實驗室中的細胞上進行過實驗,實施臨床試驗之前需要更多的考察。
資深作者Nguyen TK Thanh教授(UCL物理與天文學生物物理學小組)說:「我們的研究表明,將化學療法與通過磁性納米粒子進行的熱處理相結合具有巨大潛力。雖然這種療法已經被批准用於治療快速增長的膠質母細胞瘤,但我們的結果表明,它有可能被用作廣泛的抗癌療法。
研究人員將磁性納米粒子與常用的化學療法藥物阿黴素組合在一起,並比較了這種複合物在各種情況下對人乳腺癌細胞,膠質母細胞瘤(腦癌)細胞和小鼠前列腺癌細胞的影響。
在最成功的情況下,他們發現加熱法配合阿黴素在48小時後共同殺死了98%的腦癌細胞,而沒有加熱的阿黴素僅殺死了73%。同時,對於人乳腺癌細胞,加熱法和阿黴素共同殺死了89%,單純阿黴素殺死了77%。
癌細胞比健康細胞更容易受熱,一旦溫度達到42攝氏度,癌細胞就會緩慢死亡(凋亡),而健康細胞則能夠承受高達45攝氏度的溫度。
研究人員發現,僅將癌細胞加熱幾度至40攝氏度,就可以增強化學療法的有效性,這意味著使用較低劑量的納米顆粒可以有效地治療癌症。
當納米顆粒被癌細胞吸收或內化時,組合療法最有效,但他們發現,即便納米顆粒在癌細胞外部發熱時,化療也得到了增強(這是一種更容易的治療方法)。不過,只有當氧化鐵納米顆粒緊密沉積在癌細胞表面時,才能在較低溫度下產生影響。
納米顆粒還具有聚合物塗層,可防止化學療法藥物浸出到健康組織中。塗層對熱和pH敏感,被設計成在溫度升高時釋放藥物,並且納米粒子被內化在被稱為「溶酶體」的細小細胞器中。
波爾多大學的合著者Olivier Sandre博士說:「由於可以通過交變磁場產生熱量,因此藥物的釋放可以高度局限在癌細胞內部,從而減少副作用。」
https://phys.org/news/2021-01-treatment-chemotherapy-effective.html