新型纳米凝胶能阻断癌细胞耐药基因 对治疗癌症意义重大

在癌症初期,化疗通常能缩小肿瘤,但如果癌细胞产生了耐药性,肿瘤还会再次长大。目前,他们正用此方法来使刺激胃部肿瘤转移到肺部的基因沉默。

　　  对化疗法治疗癌症有重要意义

    科技日报北京4月23日电 （记者 常丽君）在癌症初期，化疗通常能缩小肿瘤，但如果癌细胞产生了耐药性，肿瘤还会再次长大。最近，美国麻省理工学院开发出一种新型纳米凝胶，能帮助阻断造成耐药性的基因，然后再次进行化疗，攻击那些已被“解除武装”的肿瘤。相关论文发表在近期美国《国家科学院学报》上。

    据物理学家组织网日前报道，这种材料由嵌在水凝胶中的金纳米粒子构成，金纳米粒子外面涂有一层DNA链，其序列与MRP1信使RNA（mRNA）的序列互补，mRNA负责把DNA指令传递到其他细胞。凝胶可以注射或植入肿瘤，植入后会覆盖在肿瘤细胞外。这种局部注入的方式会保护粒子不被分解，还能长期缓释药物。

    MRP1基因是诸多能帮肿瘤细胞对化疗药物产生耐药性的基因之一。MRP1编码蛋白就像个泵一样，从肿瘤细胞中清除抗癌药，使之无法发挥效力。这种“泵”对多种药均有效，包括常用的抗癌药阿霉素，但对5-氟尿嘧啶是无效的。

    研究人员把纳米粒子外面的DNA链称为“纳米信标”，它们折叠成一种像发卷似的结构。在癌细胞中，当DNA遇到了与其匹配的mRNA序列时，会阻止它产生更多的MRP1蛋白分子，同时折叠的DNA链打开，释放出其中的5-氟尿嘧啶。当MRP1蛋白不再产生时，药物就会攻击肿瘤细胞的DNA。

    “在癌症治疗中，耐药性是一个巨大障碍，也是化疗在许多情况下效果不好的原因。”论文第一作者、MIT医学工程与科学学院（IMES）博士后乔·康德说，“当我们使基因沉默后，细胞就失去耐药性，此时释放出药物就能再次发挥功效。”

    研究人员在人乳腺肿瘤的小鼠身上进行实验，用纳米凝胶来阻断多药耐药蛋白MRP1基因，能使MRP1基因沉默长达两周，并持续释放化疗药物5-氟尿嘧啶，使肿瘤缩小了90%。

    在感知MRP1蛋白和释放5-氟尿嘧啶时，这种材料会发出不同波长的荧光，让研究人员能看到细胞内部发生了什么。所以它还能用于诊断，如探测肿瘤细胞中特定的癌症相关基因是否被激活。

    研究人员指出，这种方法还可用于释放任意种类的药物，或用于阻断任何癌症相关基因。“你可以瞄准任何基因标记来释放药物，不一定和耐药性路径相关。这是一种通用的双重治疗平台。”

    论文高级作者、IMES研究员兼哈佛大学副教授娜塔莉·阿蒂斯说。目前，他们正用此方法来使刺激胃部肿瘤转移到肺部的基因沉默。