在化疗的同时加热癌细胞大幅提升了化疗的效力

根据UCL研究人员领导的一项新研究,在通过化疗靶向癌细胞的同时加热癌细胞是杀死它们的高效方法。

这项发表在《材料化学杂志》 B卷上的研究发现,将化疗药物“加载”到微小的磁性颗粒上可以在发热的同时将热量递送给癌细胞,从而使化疗药物的功效提高了34%。

带有药物的磁性氧化铁纳米粒子在交变磁场中会散发热量。这意味着,一旦纳米粒子在肿瘤区域中积累,就可以从体外施加交变磁场,从而使热量和化学疗法同时进行。

两种疗法的效果是协同的——也就是说,两种疗法都同时增强了彼此效力,这意味着联合使用比单独使用时要有效得多。目前还仅在实验室中的细胞上进行过实验,实施临床试验之前需要更多的考察。

资深作者Nguyen TK Thanh教授(UCL物理与天文学生物物理学小组)说:“我们的研究表明,将化学疗法与通过磁性纳米粒子进行的热处理相结合具有巨大潜力。虽然这种疗法已经被批准用于治疗快速增长的胶质母细胞瘤,但我们的结果表明,它有可能被用作广泛的抗癌疗法。

研究人员将磁性纳米粒子与常用的化学疗法药物阿霉素组合在一起,并比较了这种复合物在各种情况下对人乳腺癌细胞,胶质母细胞瘤(脑癌)细胞和小鼠前列腺癌细胞的影响。

在最成功的情况下,他们发现加热法配合阿霉素在48小时后共同杀死了98%的脑癌细胞,而没有加热的阿霉素仅杀死了73%。同时,对于人乳腺癌细胞,加热法和阿霉素共同杀死了89%,单纯阿霉素杀死了77%。

癌细胞比健康细胞更容易受热,一旦温度达到42摄氏度,癌细胞就会缓慢死亡(凋亡),而健康细胞则能够承受高达45摄氏度的温度。

研究人员发现,仅将癌细胞加热几度至40摄氏度,就可以增强化学疗法的有效性,这意味着使用较低剂量的纳米颗粒可以有效地治疗癌症。

当纳米颗粒被癌细胞吸收或内化时,组合疗法最有效,但他们发现,即便纳米颗粒在癌细胞外部发热时,化疗也得到了增强(这是一种更容易的治疗方法)。不过,只有当氧化铁纳米颗粒紧密沉积在癌细胞表面时,才能在较低温度下产生影响。

纳米颗粒还具有聚合物涂层,可防止化学疗法药物浸出到健康组织中。涂层对热和pH敏感,被设计成在温度升高时释放药物,并且纳米粒子被内化在被称为“溶酶体”的细小细胞器中。

波尔多大学的合著者Olivier Sandre博士说:“由于可以通过交变磁场产生热量,因此药物的释放可以高度局限在癌细胞内部,从而减少副作用。”

原文:https://phys.org/news/2021-01-treatment-chemotherapy-effective.html

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