作者:伊利诺大学香槟分校的利兹·阿尔贝里·塔奇斯顿
信用:Pixabay/CC0公共领域
肺癌很难被发现，也很难治疗，因为肺癌的标志物也存在于其他组织中
现在，伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的研究人员已经开发出一种精细调节的分子药剂，可以靶向肺部和其他癌细胞进行成像和治疗
在发表在《自然化学》杂志上的一篇论文中，研究人员描述了这种分子靶向肺癌细胞、对它们成像以及在人类癌细胞系培养物和活小鼠中进行靶向治疗的能力
研究人员挑选了一种令人惊讶的生物标志物作为目标:谷胱甘肽，一种在全身组织中自然产生但在肺癌中大量表达的分子
他们说，由于它无处不在，它一直不是化疗等治疗的好目标
“开发诊断工具或靶向药物的最大问题之一是脱靶效应，”伊利诺伊州化学教授杰弗逊·陈说，他与研究生梅丽莎·卢塞洛一起进行了这项研究
“当你给病人化疗时，这就像是一场军备竞赛:你在杀死癌细胞，但你也在杀死身体的其他部分，因为有太多的东西是相似的
我们使用了一种独特的化学方法来调节我们分子的反应性，这样我们就瞄准了通常被认为是不好的生物标志物
" 研究人员调整了分子的动态范围，使其在健康条件下不会对谷胱甘肽产生反应，但会与癌细胞产生的过量谷胱甘肽发生反应
研究人员将他们的靶向分子与光声成像试剂配对，这样他们就可以看到它在哪里反应，并验证它是否靶向肺癌
显像剂对光有反应，并发出声信号，该声信号可以被超声换能器拾取
“这是一种光进、光出的技术
它比传统的医学成像有很多优势
这种成像之所以强大，是因为它的分辨率、安全性以及它与这些设计分子相互作用的能力，这些设计分子在分子水平上告诉我们如此多的信息，”Chan说
“有手持和腹腔镜照明设备可以与医院的超声波机器无缝集成，因此我们知道，当我们开发这样的分子时，会有临床应用
" 研究人员首先在细胞培养物中测试了这种新分子的成像能力，发现它可以区分健康细胞和癌细胞
为了测量诊断潜力，他们在活体小鼠中进行了一项盲法研究，使用光声探针来识别队列中哪些小鼠患有肺癌肿瘤
Lucero说，这项研究标志着光声成像首次成功应用于肺组织
然后，研究人员探索了他们的靶向方法是否可以用于直接向癌细胞部位提供治疗，这将消除化疗和其他癌症治疗的最大缺点:对全身的毒性
他们创造了一种前药，称为PARx，将靶向成像探针与一种强有力的化疗药物相结合，并在小鼠身上进行了测试
他们发现PARx抑制肿瘤生长，而小鼠没有表现出非目标毒性作用的迹象或症状，如体重减轻或肝脏损伤
相比之下，一组接受对照而不是药物的小鼠在三周的治疗过程中肿瘤生长显著
卢塞洛说:“我们发现我们可以使用高剂量或频繁剂量的药物，而不会产生偏离目标的效果。”
“然后我们在其他临床相关的小鼠模型中做了更多的实验，发现并治疗已经转移到肝脏的癌症以及原发性肿瘤，这显示了这种方法的广泛应用潜力
" 接下来，研究人员正致力于进一步提高选择性和检测能力，以便他们能够检测到身体任何地方的微转移或癌症扩散的微小集群
他们还希望将他们的方法应用于其他生物标记，为其他癌症创造微调的靶向分子
“当你瞄准像肺癌这样的疾病时，这对于很多人来说是一个死刑判决，你知道在症状出现之前，通过简单地追求正确的生物标志物，应该有可能在早期诊断它，”陈说
“现在我们有了能够诊断它的第一步，也有了治疗的希望，因为通过使用化学，我们可以对抗这些药物的毒性，并实际上使它们在一般应用中安全
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