膠質母細胞瘤是最致命的癌癥之一，患者五年生存率低于百分之五。常用的治療手段包括手術和放化療，但是這一惡性腫瘤存在復發(fā)的高風險，化療藥物常常無法到達腦補深處的惡變區(qū)域，且伴隨有耐藥性問題。
近日，來自意大利都靈理工大學的科學家們想出一招新的抗癌策略：他們采用了“帶電”的納米顆粒，讓它們攜帶特有的標記，直接靶向腦癌細胞。相關研究成果發(fā)表在《Journal of Colloid and Interface Science》期刊。
原理：利用低強度的交流電抗癌
Attilio Marino團隊研制出一種能夠電信號的納米顆粒——壓電式納米顆粒（piezoelectric nanoparticles）。當給予超聲波反復刺激后，這些納米粒子能夠在體內產生低強度的交流電。
這些電流會干擾鈣離子、鉀離子進出細胞，最終達成消滅癌細胞的目的。
改良：只靶向腫瘤細胞
但是，這個方法存在一個問題：在對付癌細胞的同時，健康細胞也容易受到離子通道破壞的影響，所以存在很大的隱患。
如何將電信號只集中于癌細胞上，從而避免損傷健康細胞呢？
研究團隊進行了多次改良：他們在納米顆粒表面涂上了一層塑料聚合物，并在塑料聚合物表面加上一種抗體（能夠識別、結合特定癌細胞）。
“帶電”納米顆粒抗癌的示意圖（圖片來源：Journal of Colloid and Interface Science）
應用：治療膠質母細胞瘤
與大多數健康細胞不同，膠質母細胞瘤的表面會表達轉鐵蛋白受體。
所以，研究團隊在納米顆粒表面添加上轉鐵蛋白抗體（與轉鐵蛋白受體結合）。這意味著，這些可以產生交流電的納米顆粒只靶向癌細胞。
因為是腦瘤，所以納米顆粒還必須通過血腦屏障。如果納米顆粒足夠小，它們就可以做到這一點。因此，研究小組選擇了直徑為300納米的粒子（在可以通過屏障的尺寸范圍內）。
研究團隊進行了體外試驗——他們在實驗室培育了一種由內皮屏障（類似于血腦屏障）覆蓋的腦瘤組織，在注入納米粒子之后，用超聲波刺激組織樣本，同時使用了一種標準的化療藥物替莫唑胺。
結果顯示，納米顆粒能夠相對容易地穿透癌細胞。而且，當納米顆粒進入癌細胞內部并受到超聲波的轟擊時，它能夠顯著提高替莫唑胺的療效。
這意味著，電化學方法能夠增加腫瘤對化療藥物的敏感性，從而顯著增加抗癌細胞過。
當然，這一抗癌策略還有很多的研究工作需要進行。真實的腦瘤環(huán)境遠比體外模型要復雜。研究人員認為，未來還需要驗證該療法在體內的療效，同時需要考慮納米顆粒的大小和形狀，以便更好地控制壓電效果。
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