辛辛那提大学(UC)的研究人员发现了一种被称为磷脂酰丝氨酸(PS)的生物标志物,可以有效地靶向治疗胰腺癌,为这种生存率低的疾病创造了一种潜在的治疗方法。
这些发现发表在2013年10月4日的《医学杂志》网络版上,也表明使用一种由溶酶体蛋白皂苷C (SapC)和磷脂(dioleoylphosphatidylserine, DOPS)组成的生物疗法,可以组合成微小的空腔或纳米囊泡,以靶向并杀死胰腺癌细胞。
溶酶体是膜封闭的细胞器,其中含有能够分解所有类型生物成分的酶;磷脂是所有细胞膜的主要成分,并形成脂质双分子层或细胞膜。
加州大学血液学肿瘤学副教授、该研究的首席研究员齐晓阳博士说:“只有少数有希望的药物针对胰腺癌,胰腺癌是癌症死亡的第四大原因,五年生存率不到5%。”
胰腺癌在早期通常无症状,但经常侵袭淋巴结和肝脏,很少侵袭肺和内脏器官。目前的治疗方法,包括手术、化疗和放疗,都未能提高长期生存率。”
齐说,他的实验室和合作者先前发现,两种称为SapC-DOPS的天然细胞成分的组合,使用癌症选择性纳米囊泡进行组装和递送,导致其他癌症细胞类型的细胞死亡,包括脑癌、肺癌、皮肤癌、前列腺癌、血癌和乳腺癌,同时保留正常细胞和组织。
“我们还在动物模型中研究了SapC-DOPS纳米囊泡的功效和全身生物分布,发现它可以靶向并阻止某些癌细胞的生长,并且在非肿瘤组织中没有毒性作用。在这项研究中,我们选择性地靶向胰腺肿瘤的细胞膜,看看我们是否可以在不伤害正常组织和细胞的情况下摧毁恶性胰腺细胞。”
Qi说SapC-DOPS的一个显著特征是它能够与磷脂酰丝氨酸(PS)结合,这是一种脂质,存在于胰腺肿瘤细胞的膜表面。
“为了评估外部细胞PS的作用,我们通过培养将PS暴露在人类肿瘤细胞和非肿瘤细胞中,”他说。“我们还将这些细胞引入动物模型,然后注射SapC-DOPS囊泡,看看是否观察到变化。”
在实验的某些部分,SapC-DOPS纳米囊泡用染料进行荧光标记,可以使用成像设备跟踪。
为了追踪肿瘤细胞,我们也用染料照射人类胰腺肿瘤细胞,并使用相同的成像设备对其进行识别和监测。
他说:“我们观察到,纳米囊泡选择性地杀死了人类胰腺癌细胞,而非癌细胞或未转化的细胞则不受影响。”“这种毒性作用与PS对肿瘤细胞的表面暴露水平有关。”
Qi补充说,用SapC-DOPS治疗的动物显示出明显的生存益处,它们的肿瘤缩小或消失。
“此外,在活体模型中使用双重追踪方法,我们发现纳米囊泡是专门针对肿瘤的,”他说。“这些数据表明,酸性磷脂PS是胰腺癌的生物标志物,可以有效地靶向使用癌症选择性SapC-DOPS纳米囊泡进行治疗。
“这项研究为支持开发胰腺癌的新治疗方法提供了令人信服的证据。这项技术目前正在获得许可,有望很快用于临床试验。”
辛辛那提癌症中心主任、Jacob G. Schmidlapp教授兼环境健康主席Shuk-mei Ho博士说:“Qi博士的发现在胰腺癌的诊断和治疗方面有很大的潜力。”“这种类型的研究有助于完成国家癌症研究所的使命,促进研究从实验室到床边的转化。”