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直肠癌是全球癌症相关死亡的主要原因之一,局部晚期直肠癌(LARC)伴淋巴结转移的复发问题严峻。研究人员开展辐射激活光动力疗法(RA-PDT)治疗 LARC 的研究,结果显示该疗法能有效抑制肿瘤生长和淋巴结转移,为 LARC 治疗带来新希望。
在癌症治疗的战场上,直肠癌始终是一个难以攻克的 “堡垒”。它是全球范围内癌症相关死亡的重要 “元凶”,其中局部晚期直肠癌(LARC)的治疗更是充满挑战。传统的新辅助放化疗虽然是 LARC 患者常用的治疗手段,但放疗和化疗存在剂量限制毒性,不仅疗效有限,还会对肠道功能和周围健康组织产生不良影响,就像在打击敌人时,也误伤了自己人。而且,LARC 复发的关键原因之一是手术部位以外的受累淋巴结难以完全清除,这让无数患者陷入困境。
为了寻找更有效的治疗方案,来自澳大利亚的研究人员踏上了探索之旅。他们聚焦于辐射激活光动力疗法(RA-PDT),开展了一系列深入研究。最终,他们发现 RA-PDT 在抑制原发性肿瘤生长和控制淋巴结肿瘤进展方面表现出色,且对周围组织影响较小,为 LARC 的治疗带来了新的曙光。该研究成果发表在《eBioMedicine》上,为癌症治疗领域注入了新的活力。
研究人员在这项研究中主要运用了以下关键技术方法:首先,通过自组装脂质和 PLGA 的改良纳米沉淀法制备并表征了负载维替泊芬(VP)且修饰有叶酸(FA)的脂质 - 聚合物杂化纳米平台(LPHNP)。然后,利用多种细胞实验,如细胞活力检测、细胞凋亡和坏死检测、细胞周期分析等,评估 RA-PDT 的体外效果。此外,构建了原位直肠癌小鼠模型和淋巴结转移小鼠模型,进行体内实验,监测肿瘤生长、评估纳米颗粒的安全性和生物分布等,同时运用组织学和免疫组化分析来探究肿瘤抑制机制。
下面来看具体的研究结果:
- 纳米颗粒的制备与表征:制备的 FA-LPHNPs-VP 纳米颗粒呈球形,平均直径约 70nm,具有明显的核壳结构,zeta 电位显示为相似的负电荷,且具有良好的单分散性。VP 的包封率高达 92.31%(95% CI:91.10%,93.51%),在 4 周内稳定性良好,在不同 pH 值和含血清的细胞培养基中也能保持稳定,药物泄漏极少。
- RA-PDT 对细胞活力的影响:体外实验表明,单独使用 LPHNPs 或 X 射线对 HCT116 细胞活力影响较小,而 LPHNPs-VP 和 FA-LPHNPs-VP 与 4Gy X 射线联合处理(RA-PDT)后,细胞活力显著降低。其中,FA-LPHNPs-VP 联合 4Gy X 射线处理组细胞活力降至 25.20%(95% CI:18.66%,31.75%),且克隆形成实验显示该组几乎无细胞集落形成,表明 RA-PDT 能有效抑制细胞生长。
- 细胞死亡途径与细胞周期分析:凋亡 / 坏死实验发现,RA-PDT 处理组的凋亡 / 坏死细胞百分比显著增加,FA-LPHNPs-VP & 4Gy 处理组凋亡 / 坏死细胞百分比分别达到 29.29%(95% CI:26.83%,31.75%)和 27.61%(95% CI:24.10%,31.13%),表明 RA-PDT 通过凋亡和坏死途径诱导细胞死亡。细胞周期分析显示,RA-PDT 处理使细胞阻滞在 S 期和 G2/M 期,抑制细胞增殖,最终导致细胞凋亡。
- 体内 RA-PDT 的治疗效果:在原位直肠癌小鼠模型中,RA-PDT 组在治疗 27 天后能有效控制肿瘤生长,肿瘤坏死率约为 55%(95% CI:50.09%,59.23%),显著高于其他对照组,且 Ki-67 阳性细胞比例降低,表明肿瘤细胞增殖受到抑制。在淋巴结转移小鼠模型中,RA-PDT 同样有效抑制了原发性肿瘤生长,减少了淋巴结中转移性肿瘤灶的形成,降低了 Ki-67 和细胞角蛋白 19 阳性细胞的比例,有效抑制了淋巴结转移。
综合研究结论和讨论部分,这项研究意义重大。研究人员开发的脂质 - 聚合物杂化纳米平台(FA-LPHNPs-VP)用于 RA-PDT 治疗转移性癌症,避免了使用金属基闪烁体或放射增敏剂,且纳米平台的所有组件均已在临床使用,有望快速实现临床转化。RA-PDT 不仅能高效抑制原发性肿瘤生长,还能有效控制淋巴结转移,同时具备良好的生物安全性和生物相容性。不过,该研究也存在一些局限性,如使用的是细胞系来源的模型,与人类肿瘤的遗传和免疫复杂性存在差异;实验中的辐射条件与临床实际可能不同;还需考虑成本等问题。但总体而言,这项研究为放射动力疗法向临床转化提供了新的方向,为 LARC 患者带来了新的治疗希望,激励着科研人员在癌症治疗领域继续探索,不断完善和优化治疗方案,为攻克癌症这一难题贡献力量。