PNAS:巧用妙計(jì),讓癌細(xì)胞餓死
日期:2013-01-23 09:22:29
在不使用任何藥物的情況下,你如何能夠消除淋巴瘤?最好的方法莫過于奪去它最喜歡的食物——高密度脂蛋白膽固醇,讓其餓死。
來自西北大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種新的納米顆粒,它能夠像雙重秘密間諜那樣發(fā)揮作用。其看起很像癌性淋巴瘤細(xì)胞喜歡的一種首選食物——天然HDL。然而一旦這種顆粒進(jìn)入細(xì)胞,它實(shí)際上會(huì)堵塞細(xì)胞,阻止膽固醇進(jìn)入。喪失這種必需的營養(yǎng)物質(zhì),細(xì)胞會(huì)最終死亡。
新研究由西北大學(xué)Feinberg醫(yī)學(xué)院C. Shad Thaxton博士和Leo I. Gordon博士領(lǐng)導(dǎo),他們在培養(yǎng)的人類細(xì)胞中證實(shí)合成的HDL納米顆粒能夠殺死B細(xì)胞淋巴瘤,并抑制了小鼠體內(nèi)人類B細(xì)胞淋巴瘤的生長。該研究論文發(fā)表在1月21日的《美國科學(xué)院院刊》(PNAS)上。
“這有可能最終成為一種不涉及化療的無毒性B細(xì)胞淋巴瘤療法。這是一個(gè)令人興奮的初步研究結(jié)果,” Gordon說。
淋巴瘤貪食HDL膽固醇
近期的研究表明,B細(xì)胞淋巴瘤依賴攝取天然的HDL,從中獲得如膽固醇等脂肪物質(zhì)。
Thaxton最初開發(fā)這種納米顆粒是作為心臟病的一種潛在治療。新納米粒子大小、形狀及表面化學(xué)性質(zhì)與天然HDL顆粒接近相似,但其具有的一個(gè)關(guān)鍵性的差異就是:它的核心是一個(gè)5納米的金顆粒。因此,當(dāng)將納米顆粒與人類B細(xì)胞淋巴瘤細(xì)胞共孵育,或是用于治療人類腫瘤小鼠之時(shí),它能夠給予淋巴瘤雙重打擊。當(dāng)它附著到淋巴瘤細(xì)胞上之時(shí),金顆粒的多孔表面將它的膽固醇吸出,并同時(shí)阻止細(xì)胞吸收更多的膽固醇。
淋巴瘤研究向Thaxton表明,這種HDL納米顆粒不只會(huì)耍一套把戲。
Thaxton說:“起初,我側(cè)重于開發(fā)能夠清除細(xì)胞,尤其是那些與心臟病相關(guān)的細(xì)胞中膽固醇的納米顆粒。淋巴瘤的研究工作將焦點(diǎn)擴(kuò)展到了HDL納米顆粒影響細(xì)胞膽固醇去除與攝取的機(jī)制。我們發(fā)現(xiàn)這些顆粒執(zhí)行了多重任務(wù)。”
西北大學(xué)的研究還表明,天然HDL無法殺死細(xì)胞或是抑制腫瘤生長。納米顆粒是餓死這種淋巴瘤細(xì)胞的必要條件。
從心臟病繞道到癌癥殺手
在開發(fā)出HDL納米顆粒后,2010年haxton給Feinberg學(xué)院的全體教員做了一次演講。當(dāng)時(shí)Gordon在聽眾席就坐。Gordon知道一些晚期B細(xì)胞淋巴瘤的患者有時(shí)膽固醇水平會(huì)下降。作為長期的淋巴瘤研究人員和腫瘤專家,Gordon一直在尋找傳遞藥物的新方法。他聯(lián)系了Thaxton,開始了兩人之間的合作。
他們對HDL納米顆粒以及HDL納米顆粒轉(zhuǎn)運(yùn)抗癌藥物進(jìn)行了測試。令人驚訝的是,他們發(fā)現(xiàn)沒有藥物的納米顆粒一樣能有效殺傷B細(xì)胞淋巴瘤細(xì)胞。
“我們認(rèn)為‘這很奇怪’。為什么我們不需要藥物?”Gordon回憶說。
這時(shí),科學(xué)家們開始探究HDL納米顆粒附著到淋巴瘤細(xì)胞HDL受體,操控膽固醇傳送的機(jī)制。此外,杜克大學(xué)的合作者們分析了患者的樣本,證實(shí)相比正常淋巴細(xì)胞,患者的淋巴瘤細(xì)胞HDL受體過表達(dá)。
B細(xì)胞淋巴瘤是最常見的淋巴瘤
美國國家癌癥研究所報(bào)告,在2012年美國有7萬非霍奇金淋巴瘤新增病例,導(dǎo)致近1.9萬人死亡。大約90%的新增病例是B細(xì)胞淋巴瘤。
為什么以黃金做核心?
“因?yàn)檫^往的記錄表明黃金與生物系統(tǒng)兼容良好,”Thaxton說。
早期的研究數(shù)據(jù)表明HDL納米顆粒似乎對于HDLs通常靶向的其他人類細(xì)胞、正常人淋巴瘤細(xì)胞和小鼠無毒,這是因?yàn)檠芯咳藛T謹(jǐn)慎地控制了這些黃金納米顆粒的大小及形狀,它們?yōu)樯山朴谧匀恢?/SPAN>HDLs的合成HDLs提供了極好的支架。
“就像所有的新候選藥物一樣,HDL納米顆粒還需要開展進(jìn)一步的測試,” Thaxton說。