來自美國波士頓兒童醫(yī)院等機構(gòu)的科學(xué)家們首次報道了一項用于治療三陰性乳腺癌的創(chuàng)新技術(shù)——腫瘤靶向納米凝膠系統(tǒng)(tumor-targeted nanolipogel system,tNLG)。研究顯示,將遞送CRISPR技術(shù)的該系統(tǒng)注射到小鼠體內(nèi)后可有效阻止三陰性乳腺癌生長;此外,該系統(tǒng)無**,可選擇性地識別癌細(xì)胞而不影響正常組織。
三陰性乳腺癌(TNBC)是一種毀滅性的乳腺癌亞型,占所有乳腺癌的12%;死亡率極高、容易復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移;由于治療手段有限(幾乎只有化療),預(yù)后極差;如果擴散到其它部位,患者生存期通常只有12-15個月,因此亟需新療法的問世。
在這項研究中,Marsha Moses博士等證實,遞送CRISPR技術(shù)的腫瘤靶向納米凝膠系統(tǒng)(tNLG)能夠精準(zhǔn)到達(dá)乳腺腫瘤,并敲除一種有名的乳腺癌促癌基因——Lipocalin 2。在腫瘤組織中,該系統(tǒng)敲除Lipocalin 2的效率達(dá)81%;當(dāng)注射這種新型抗癌療法到三陰性乳腺癌小鼠模型中,小鼠腫瘤生長減緩了77%。
CRISPR是以“神速”風(fēng)靡整個生命科學(xué)領(lǐng)域的新型基因編輯技術(shù),很多團隊對將該技術(shù)用于治療癌癥等疾病寄予厚望。然而,迄今為止,由于缺乏有效的遞送系統(tǒng),將CRISPR技術(shù)轉(zhuǎn)化為一種疾病療法受到了阻礙。
使用病毒來遞送CRISPR是先前采用的一種方法,但病毒不能攜帶較大的有效載荷,且如果感染了其它非目標(biāo)細(xì)胞可能會產(chǎn)生副作用;另一種遞送方法是將CRISPR封裝在陽離子聚合物或脂質(zhì)納米顆粒中,但這些元素對細(xì)胞都是有毒的,且CRISPR系統(tǒng)經(jīng)常在到達(dá)目的地之前被身體捕獲或分解了。
在該研究中,Moses博士等將CRISPR系統(tǒng)封裝在由無毒脂肪分子和水凝膠組成的軟“納米凝膠”中,納米凝膠的表面粘附著引導(dǎo)其到達(dá)腫瘤位置的抗體,這些抗體通過識別ICAM-1(Moses實驗室于2014年發(fā)現(xiàn)的一種三陰性乳腺癌新型藥物靶點)來發(fā)揮“帶路”作用。
由于這種經(jīng)過特別設(shè)計的納米顆粒柔軟且有彈性,因此,它們能夠比硬顆粒更有效地進(jìn)入細(xì)胞。這是因為,雖然較硬的納米顆??梢员患?xì)胞的攝取機制捕獲,但軟顆粒能夠與腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞膜融合,更好地穿透腫瘤,從而顯著改善CRISPR的細(xì)胞內(nèi)遞送。
更重要的是,研究證實,當(dāng)進(jìn)入腫瘤細(xì)胞后,CRISPR系統(tǒng)可有效敲除他們的目標(biāo)基因Lipocalin 2。該致癌基因的缺失有效抑制了腫瘤的侵襲性以及轉(zhuǎn)移傾向。此外,經(jīng)治療的小鼠沒有顯示該療法有**作用。
總結(jié)來說,作者們認(rèn)為,在人類腫瘤細(xì)胞和小鼠中開展的這些研究表明,三陰性乳腺癌有望迎來一種前所未有的精準(zhǔn)靶向基因療法。
此外,值得一提的是,盡管該研究聚焦的是三陰性乳腺癌,但Moses博士相信,他們開發(fā)的這一腫瘤靶向納米凝膠CRISPR遞送系統(tǒng)也可被用于治療其它癌癥。團隊正在與一些感興趣的公司討論該技術(shù)的進(jìn)一步研發(fā)和臨床轉(zhuǎn)化。
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