MIT的研究人员开发了一种智能纳米颗粒，不仅能够实现双药递送，还能够控制两种药物的释放时机。这一技术可以实现两步走的抗癌策略，先瓦解肿瘤细胞的防御，以便更有效的破坏它们的DNA。研究显示，上述治疗方式显著缩小了小鼠的肺部肿瘤和乳腺肿瘤。

    这项由Michael Yaffe教授和Paula Hammond教授共同领导的研究，登上了本期Science Signaling杂志的封面。

    “最简单的纳米颗粒只是将药物送到目的地，而我们开发的纳米颗粒更智能，不仅允许联合用药还可以将两种药物的释放时间错开。” Hammond说。

    现在医生们通常用两种以上的化疗药治疗癌症患者，因为许多研究表明多重攻击比单个药物更有效。2012年，Yaffe实验室发表的一项研究指出，用药时机会对癌症治疗产生强烈的影响。

    当时Yaffe和博后Michael Lee发现，药物erlotinib能够令癌细胞更加虚弱。他们先用erlotinib处理肿瘤细胞，然后再使用破坏DNA的阿霉素，结果肿瘤细胞对阿霉素更为敏感。这一效果比同时使用两种药物要好得多。（相关文章：华裔教授何鼎：癌症治疗迈入新阶段）

    Erlotinib的作用目标是肿瘤细胞上的表皮生长因子（EGF）受体，这种药物经FDA批准用于治疗胰腺癌和某些肺癌。而阿霉素被广泛用来治疗多种癌症，包括白血病、淋巴瘤以及膀胱、乳腺、肺部和卵巢的肿瘤。

    错时用药被证实对三阴乳腺癌特别有效，乳腺癌中有16%都是三阴性肿瘤，这种癌细胞侵袭性特别高。

    智能的药物递送

    为了将自己的研究结果应用到临床，Yaffe与Hammond展开了合作，Hammond此前曾设计过多种能同时携带两种药物的纳米颗粒。在这项新研究中，Hammond和她的研究生Stephen Morton设计了大量的候选颗粒，结果发现最有效的是脂质体——一种脂质膜包裹的球形液滴。

    研究团队设计的脂质体，内部核心携带阿霉素，外壳嵌有erlotinib。研究人员用PEG包裹这种颗粒，以免它们在体内被分解或者被肝肾排出。纳米颗粒上的叶酸分子，将它们定向到肿瘤细胞，因为肿瘤细胞上表达有大量的叶酸受体。

    一旦药物颗粒到达肿瘤并被细胞摄取，这些颗粒就开始解体。其外壳中的Erlotinib首先释放出来削弱肿瘤细胞的防御，然后阿霉素才释放出来。“二者之间存在4-24小时的间隔，” Yaffe说。

    研究人员将两种类型的人类肿瘤（三阴乳腺癌和非小细胞肺癌）移植到小鼠体内，对纳米颗粒进行了测试，结果这两种肿瘤都显著缩小。而且这种纳米颗粒比传统的药物形式更为有效，即使错开了用药的时间。

    研究人员相信，错时药物递送也可以改善其他化疗药物的效果，他们正在研发新的药物组合。而Hammond的实验室希望开发出更为复杂的纳米颗粒，实现更精确的控制药物装载和释放。