"分子锤"通过击穿细胞壁消灭癌症

"分子锤"通过击穿细胞壁消灭癌症 艺术家绘制的"分子千斤顶"在红外光下砸开癌细胞的示意图 图/德克萨斯农机工程公司但是物理攻击却很难甚至不可能让细胞产生抗药性。这就是德克萨斯农工大学、莱斯大学和德克萨斯大学安德森癌症中心的研究人员开发的"分子锤"的目标。这些"分子锤"实际上是氨基ocyanine 分子。它们带有正电荷，因此会被癌细胞外层的负电荷所吸引，一旦被粘住，红外线就会激发分子中的电子，使其快速振动。几分钟的振动足以使细胞膜破裂，通过坏死杀死癌细胞。在试验中，"分子锤"成功地杀死了实验室培养皿中 99% 的人类黑色素瘤细胞。在患有黑色素瘤的活体小鼠身上进行的实验也使 50%的动物完全摆脱了癌症。让微小的"分子锤"杀死体内的细胞听起来似乎不是个好主意，但它们需要红外线才能激活，这意味着，如果它们进入健康组织也不会造成任何伤害。虽然在成为实用疗法之前还有很多工作要做，但这是一个令人感兴趣的概念验证。研究小组表示，与放射治疗、化疗或其他实验技术（如光热疗法）相比，它更安全、更便宜。后者涉及金或其他金属的颗粒或金属丝，可以用激光加热来杀死肿瘤。这项新研究发表在《自然-化学》杂志上。 ... PC版： 手机版：

在临床试验中 多克隆抗体癌症疫苗让犬只存活率几乎翻了一番

在临床试验中 多克隆抗体癌症疫苗让犬只存活率几乎翻了一番 亨特是一只 11 岁的金毛巡回犬，在接受了耶鲁大学的犬用癌症疫苗治疗后，它已经两年没有患癌症了就像人类一样，癌症在狗身上也很常见，尤其是体型较大和年长的狗。但是，虽然人类可以使用的武器越来越多，犬类癌症患者的选择却不多。放疗和化疗很常见，但疗效参差不齐，加上费用和可及性的问题，很多狗狗还没来得及接受治疗就已经不行了。在这项新研究中，耶鲁大学的科学家们调整了现有的人类癌症治疗方法，以找到一种既能造福人类又能造福狗类的新方法，因为有些癌症在物种间具有共同特性。单克隆抗体是一种新兴的治疗方法，患者通过输注与表皮生长因子受体（EGFR）和表皮生长因子受体（HER2）结合的蛋白质，这两种蛋白质在结直肠癌或乳腺癌等多种癌症中过度表达。问题是，患者往往会对这些抗体产生抗药性，从而降低治疗效果。为了克服这一问题，这项新研究转而开始制造多克隆抗体由多种免疫细胞制成的抗体，它们能与表皮生长因子受体/HER2的多个部分结合。研究人员发现了一种化合物可以做到这一点，随后在小鼠和狗身上进行了试验。事实证明，这种疗法非常成功，在过去八年里，已经开展了多项临床试验，涉及 300 多只狗，治疗方法与肿瘤结合，扰乱了肿瘤生长的通路。研究人员说，他们研制的犬用癌症疫苗几乎将某些类型癌症患犬的 12 个月存活率提高了一倍。例如，患有骨肉瘤的狗在确诊后接受化疗和其他常规治疗时，存活一年的几率只有35%，但癌症疫苗将这一几率提高到了60%。11 岁的金毛猎犬亨特就是最好的证明。这只搜救犬在 2022 年被诊断出左前腿骨肉瘤，但在不幸截肢、接受化疗和新型癌症疫苗治疗后，据说两年来它活得快乐而充满活力。研究小组目前正计划开展进一步的研究，看看是否可以给健康的狗狗注射癌症疫苗，从一开始就预防癌症的发生，或者更早地阻止癌症的发生。只要能帮助我们的毛茸茸的朋友活得更长、更健康，对我们来说就是胜利。有关该临床试验的研究发表在《转化肿瘤学》（Translational Oncology）杂志上。请观看下面视频中亨特的故事。 ... PC版： 手机版：

新研发的芯片可在第四周通过血液检测癌症治疗是否有效

新研发的芯片可在第四周通过血液检测癌症治疗是否有效 3期非小细胞肺癌（NSCLC）约占肺癌的80%至85%，目前的治疗方法是化疗和放疗相结合，然后进行为期一年的免疫治疗。评估一个人对治疗的反应如何，重要的是评估癌症是否有可能扩散需要时间，而这并不是每个病人都有很多时间。现在，密歇根大学（U-M）的研究人员开发出了一种芯片，可以分析病人血液中的循环癌细胞，并在第四周之前告诉主治医生肺癌治疗的效果如何。该研究的共同通讯作者施鲁蒂-乔利（Shruti Jolly）说："目前，我们通常需要等待数周至数月才能完全评估癌症治疗的效果。"然而，有了这种芯片，我们也许就能避免长期无效的治疗，迅速转向替代疗法，从而使患者免受不必要的副作用。这项技术有可能改变癌症诊断，从延迟的单一评估转变为更持续的监测，促进个性化癌症治疗的提供。"CT 扫描通常用于确定肿瘤是增大了还是缩小了，但只有大的变化才容易被发现。针刺活检可以提供更精确的信息，但这种方法具有创伤性，而且不能经常进行，无法定期提供最新信息。因此，研究人员对液体活检进行了研究，这种检测方法可以从患者的血液中寻找癌症的迹象，比如肿瘤脱落的癌细胞。与针刺活检不同，血液样本可以更频繁地采集，但只有当被检测的细胞达到可检测的水平时，血液样本才会发挥作用。研究人员说，肺癌在开发通过血液检测监测治疗的手段方面遇到了特殊的问题，这可能是因为以前的检测针对的是细胞表面的一种蛋白质，而这种蛋白质在这种癌症中并不常见。该研究的另一位通讯作者苏尼斯-纳格拉斯（Sunith Nagrath）说："我们正在寻找更灵敏的癌症标志物，以便用来密切监测治疗情况。"纳格拉斯的研究团队于2013年开发出了"GO芯片"，它只捕获循环肿瘤细胞（CTC），成功地解决了其他检测方法的不足。安装在芯片氧化石墨烯（GO，因此得名）纳米片上的抗体可以识别细胞表面的多种癌症特异性蛋白标记物。当血液通过芯片中的通道时，抗体会积聚这些标记物，最终收集到足够的标记物。被困在原地后，研究人员就可以对细胞进行计数，确认它们是否是癌细胞，并确定不同患者和不同治疗阶段细胞的生化特性有何不同。为了测试GO芯片能否监测肺癌治疗的效果，本研究的研究人员收集了26名接受化疗和免疫疗法的3期NSCLC患者的CTC。样本是在治疗开始前以及患者接受治疗的第一周、第四周、第十周、第十八周和第三十周后采集的。他们观察到，CTCs 在治疗过程中会减少，减少幅度越大，预示着无进展生存期（PFS）会明显延长。如果在治疗的第四周，CTCs的数量没有减少至少75%，那么患者的癌症更有可能在治疗后持续存在。这些患者的无进展生存期为7个月，而CTC大量减少的患者的平均无进展生存期为21个月。他们还发现，癌症患者对治疗没有反应的 CTCs 激活了可能使癌症更具抗药性的基因。这些信息可能有助于开发有针对性的治疗方法，但还需要进一步研究。这项研究发表在《细胞报告》杂志上。 ... PC版： 手机版：

科学家发明可穿越血脑屏障的纳米粒子

科学家发明可穿越血脑屏障的纳米粒子 科学家们乐观地认为，他们的方法已在临床前模型中初见成效，最终可用于用一种疗法同时治疗脑转移瘤和原发性乳腺癌肿瘤。迈阿密大学米勒医学院西尔维斯特综合癌症中心的研究人员创造了一种能够穿越血脑屏障的纳米粒子。他们的目标是通过一次治疗消除原发性乳腺癌肿瘤和脑转移瘤。实验室研究表明，这种方法能有效缩小乳腺癌和脑肿瘤的体积。这些继发性肿瘤被称为脑转移瘤，最常见于乳腺癌、肺癌和结肠癌等实体瘤，通常预后较差。当癌症侵入大脑时，治疗就会变得非常困难，部分原因是血脑屏障，这是一层几乎无法穿透的薄膜，将大脑与身体的其他部分隔开。领导这项研究的生物化学与分子生物学副教授、西尔维斯特公司技术与创新部助理主任香塔-达尔（Shanta Dhar）博士说，西尔维斯特团队的纳米粒子有朝一日可能被用于治疗转移瘤，同时还能治疗原发肿瘤。她是5月6日发表在《美国国家科学院院刊》上的一篇论文的资深作者。Shanta Dhar 博士 Credit: Sylvester研究人员在粒子中加入了两种针对线粒体（细胞的能量产生中心）的原药，结果表明，他们的方法可以在临床前研究中缩小乳腺和脑肿瘤。达尔说："我总是说纳米医学是未来，当然我们已经进入了这个未来。"他指的是市售的COVID-19疫苗，其配方中使用了纳米颗粒。"纳米医学肯定也是癌症疗法的未来"。这种新方法使用了一种由生物可降解聚合物制成的纳米粒子，这种聚合物是由达尔的研究小组之前开发的，同时还使用了她的实验室开发的两种针对癌症能量来源的药物。由于癌细胞的新陈代谢形式往往不同于健康细胞，因此抑制癌细胞的新陈代谢可以有效地杀死肿瘤，而不伤害其他组织。其中一种药物是经典化疗药物顺铂的改良版，它通过破坏快速生长细胞的DNA来杀死癌细胞，从而有效阻止其生长。但肿瘤细胞可以修复自己的DNA，有时会导致顺铂产生抗药性。达尔的研究小组对这种药物进行了改良，将其目标从核DNA（构成染色体和基因组的DNA）转移到线粒体DNA。线粒体是我们细胞的能量来源，包含自己小得多的基因组，而且对于癌症治疗来说，重要的是，线粒体不具备与我们的大基因组相同的DNA修复机制。由于癌细胞可以在不同的能量来源之间切换，以维持其生长和增殖，研究人员将他们的改良顺铂（他们称之为Platin-M，攻击称为氧化磷酸化的能量生成过程）与他们开发的另一种药物Mito-DCA 结合起来，后者专门针对一种称为激酶的线粒体蛋白，抑制糖酵解（一种不同的能量生成方式）。达尔说，开发能够进入大脑的纳米粒子是一条漫长的道路。她的整个独立职业生涯都在研究纳米粒子，在之前一个研究不同形式聚合物的项目中，研究人员注意到，在临床前研究中，一些纳米粒子的一小部分可以进入大脑。通过进一步研究这些聚合物，达尔的团队开发出了一种既能穿过血脑屏障又能穿过线粒体外膜的纳米粒子。达尔说："要弄清这一点，我们经历了很多波折，我们仍在努力了解这些微粒穿过血脑屏障的机制。"研究小组随后在临床前研究中测试了这种特制的载药纳米粒子，发现它们能缩小乳腺肿瘤和在大脑中播种形成肿瘤的乳腺癌细胞。在实验室研究中，这种纳米粒子-药物组合似乎也是无毒的，并能显著延长存活时间。下一步，研究小组希望在实验室中测试他们的方法，以更接近地复制人类脑转移灶，甚至可能使用源自患者的癌细胞。他们还想在胶质母细胞瘤（一种侵袭性特别强的脑癌）的实验室模型中测试这种药物。在达尔实验室工作的迈阿密大学博士生阿卡什-阿肖坎（Akash Ashokan）说："我对高分子化学非常感兴趣，将其用于医疗目的真的让我着迷，"阿卡什-阿肖坎是这项研究的共同第一作者，他与博士生舒丽塔-萨卡尔（Shrita Sarkar）共同完成了这项研究。"看到它被应用于癌症治疗，我感到非常高兴。"编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

解码癌症：研究人员揭示细胞是如何"叛变"的

解码癌症：研究人员揭示细胞是如何"叛变"的 访问：NordVPN 立减 75% + 外加 3 个月时长 另有NordPass密码管理器 约翰斯-霍普金斯大学医学院的科学家们绘制了人类乳腺和肺细胞中的一条分子途径，它可能导致基因组过度复制，而这正是癌细胞的一个特征。这些发现最近发表在《科学》杂志上，揭示了当一组分子和酶触发并调节所谓的"细胞周期"（用细胞的遗传物质制造新细胞的重复过程）时，会出现什么问题。研究人员认为，这些发现可用于开发中断细胞周期障碍的疗法，并有可能阻止癌症的生长。为了复制，细胞会遵循一个有序的程序，首先复制整个基因组，然后分离基因组副本，最后将复制的DNA平均分成两个"子"细胞。人类细胞的每对染色体有 23 对一半来自母亲，一半来自父亲，包括性染色体 X 和 Y即总共 46 对，但已知癌细胞会经历一个中间状态，即拥有双倍的数量92 条染色体。这是如何发生的是一个谜。约翰霍普金斯大学医学院分子生物学和遗传学副教授塞尔吉-雷戈特（Sergi Regot）博士说："癌症领域科学家们的一个永恒问题是：癌细胞基因组是如何变得如此糟糕的？我们的研究对细胞周期的基础知识提出了挑战，让我们重新评估了关于细胞周期如何调节的想法"。细胞周期调控面临的挑战雷戈特说，复制基因组后受到压力的细胞会进入休眠或衰老阶段，并错误地冒着再次复制基因组的风险。一般来说，这些休眠细胞在被免疫系统"识别"为有问题的细胞后，最终会被清除。但有时，尤其是随着年龄的增长，免疫系统无法清除这些细胞。如果任由这些异常细胞在体内游荡，它们就会再次复制基因组，在下一次分裂时对染色体进行洗牌，从而引发癌症。为了确定细胞周期中出现问题的分子途径的细节，雷戈特和研究生研究助理康纳-麦肯尼（Connor McKenney）领导约翰-霍普金斯大学的研究小组，重点研究了乳腺导管和肺组织中的人类细胞。原因何在？这些细胞的分裂速度通常比体内其他细胞更快，从而增加了观察细胞周期的机会。观看这段视频，了解细胞在不分裂的情况下经历两次复制基因组的细胞周期阶段。细胞核中出现的亮点表明 DNA 正在复制的位置。资料来源：约翰-霍普金斯大学医学院塞尔吉-雷戈特实验室雷戈特的实验室擅长对单个细胞进行成像，因此特别适合发现极少数没有进入休眠期、继续复制基因组的细胞。在这项新研究中，研究小组仔细观察了数千张单细胞在细胞分裂过程中的图像。研究人员开发了发光生物传感器，用于标记细胞周期蛋白依赖性激酶（CDKs）。他们发现，各种 CDK 在细胞周期的不同时期激活。在细胞受到环境压力（如干扰蛋白质生产的药物、紫外线辐射或所谓的渗透压（细胞周围水压的突然变化））后，研究人员发现 CDK 4 和 CDK 6 的活性降低了。细胞周期破坏的研究结果五到六小时后，当细胞开始准备分裂时，CDK 2 也受到了抑制。此时，一种名为无丝分裂促进复合物（APC）的蛋白质复合物在细胞分裂前的阶段被激活，这一步骤被称为有丝分裂。Regot说："在研究中的受压环境中，APC激活发生在有丝分裂之前，而通常人们只知道它在有丝分裂过程中激活。"当暴露在任何环境压力下时，约 90% 的乳腺细胞和肺细胞会离开细胞周期，进入安静状态。在他们的实验细胞中，并非所有细胞都安静了下来。研究小组发现，约有 5%-10%的乳腺细胞和肺细胞重返细胞周期，再次分裂染色体。通过另一系列实验，研究小组发现，所谓的应激活化蛋白激酶活性的增加与一小部分细胞脱离安静阶段并继续将基因组翻倍有关。雷戈特说，目前正在进行一些临床试验，测试DNA损伤剂与阻断CDK的药物。联合用药有可能促使一些癌细胞将基因组复制两次，产生异质性，最终产生抗药性。也许有药物可以阻止 APC 在有丝分裂前激活，从而防止癌细胞二次复制基因组，防止肿瘤阶段性进展。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：