包括化療在內的癌癥治療方法,，已經幫助許多癌癥患者過上健康的生活。然而,，化療對身體造成傷害,。在治療期間，化學療法攻擊身體的所有細胞,，而不僅僅是癌細胞,。結果在消滅癌癥細胞的同時也破壞了健康細胞，導致許多患者在治療期間和治療后發(fā)生很大副作用,。

而且,，由于目前的治療方法并沒有針對癌細胞，所以只有0.01％的化療藥物真正到達腫瘤及其患病細胞,。

挪威科技大學物理系畢業(yè)的Sofie Snipstad說：“我正在努力弄清楚我們能如何將更多的化療藥物靶向腫瘤,，而不是健康的細胞?！?,。去年,，她贏得了挪威科學傳播大賽，獲博士學位,，稱為研究員大獎賽,。當她在比賽決賽中獲得她關于她研究的成功演講時，她正在測試一種新的癌癥治療方法,。

現在,，她的研究表明，該方法可以治愈小鼠的癌癥,。

她的研究“超聲波改善納米顆粒穩(wěn)定的微泡在乳腺癌異種移植物中的遞送和治療作用”剛剛發(fā)表在學術期刊“超聲醫(yī)學與生物學”上,。

Snipstad的方法用化療方法靶向癌性腫瘤，以便更多的藥物在保護健康細胞的同時達到癌細胞,。實驗在具有侵襲性乳腺癌型（三陰性）的小鼠中進行,。

研究人員在小鼠身上進行測試之前已進行了許多次實驗，這是使用該化療方案進行的第一次實際測試,。除了使腫瘤在治療期間消失之外,，癌癥也沒有在試驗動物中復發(fā)。

Snipstad說：“這是一個令人興奮的技術,，已經顯示出非常有希望的結果,，我們在小鼠測試中的第一個結果是非常好的，并且從一開始就確定這樣好的研究是非常有希望的,?！?/p>

化學藥物不是直接注入血液并隨機運送到病態(tài)和健康的細胞，而是納入納米粒子,。當將含有癌癥藥物的納米顆粒注射到血液中時,，納米顆粒大到使其在大多數類型的健康組織中保留在血管中。這可以防止化療對健康細胞的傷害,。

然而,，腫瘤中的血管具有多孔壁，使得含有化療藥物的納米顆?？梢赃M入癌細胞,。

“我的研究表明，這種方法使我們能夠單獨向化療患者提供百倍以上的化學療法,，這很好,，”Snipstad說。

然而,，納米粒子只能到達最靠近攜帶藥物載體顆粒的血管的細胞,，她說。這意味著遠離提供腫瘤的血管的癌細胞不能獲得化療藥物,。

她說：“為了治療有效,，它必須到達腫瘤的所有部位,，所以我們的納米粒子尚需要幫助以提供藥物?！?/p>

Snipstad和她的研究團隊使用的納米顆粒是在特隆赫姆的SINTEF開發(fā)的,。這種顆粒很獨特，因為它們可以形成小氣泡,，納米顆粒就在氣泡的表面,。

這些氣泡是癌癥治療的重要組成部分。另一個重要的部分是使用超聲波,，這是Snipstad的研究領域,。

含有載有化學藥物的納米顆粒的氣泡注入血液中。然后將超聲應用于腫瘤,。超聲波使氣泡振動并最終爆裂,，使得納米顆粒被釋放。振動也可以按摩血管和組織,，使其更多孔,。這有助于進一步將納米顆粒推進到癌性腫瘤中，而不是僅到達最接近血管的癌細胞,。

“通過使用超聲波將化學載藥納米顆粒轉運到腫瘤中,，我們對小鼠的研究表明，與將化療藥物單獨注射到血液中相比,，我們可以向腫瘤提供約250倍的藥物,。

將小鼠分為三組：

第1組未接受治療，腫瘤繼續(xù)生長,。

第2組接受使用載藥納米粒子的治療。腫瘤的生長停滯不前,，但腫瘤沒有消失,。

第3組接受使用載藥納米顆粒，氣泡和超聲波的治療,。在這組中,，腫瘤縮小直至消失。治療后一百天,，小鼠仍然無癌癥,。 

Snipstad說：“為了使治療有效，我們不得不欺騙癌細胞吸收納米顆粒,，使化療達到目標,。

要研究這個過程，她已經培養(yǎng)了癌細胞,，并在顯微鏡下檢查,。在這里,，她已經看到納米顆粒攜帶化療藥物，允許癌細胞吸收它們,。但是,，為了好的治療效果，納米粒子必須在需要的時間和地點釋放癌癥藥物,。

“我們可以通過改變納米粒子的化學成分來做到這一點,，以便我們可以定制性能，包括確定納米粒子分解的速度,，細胞吸收納米粒子后,，納米粒子溶解并釋放細胞內的癌癥藥物導致癌細胞停止分裂，最終會收縮而死亡,。

Catharina Davies負責Snipstad的研究小組,。她的小組主要采用納米粒子。 NTNU集團與歐洲最大的獨立研究機構SINTEF和特隆赫姆的圣奧拉夫醫(yī)院緊密合作,。 NTNU進行動物試驗和研究癌細胞,。 SINTEF開發(fā)了含有納米顆粒的氣泡，提供了研究平臺,。圣奧拉夫斯的癌癥診所和超聲波組有其臨床技能,。

“我喜歡這個項目的其中一個事情就是涉及到許多不同背景，特隆赫姆擁有非常好的跨學科環(huán)境,，這個項目需要我們所有不同的學科配合,，”Snipstad說。

雖然研究結果非常有希望,，但仍然有一段時間才能將該方法用于人類,。

Snipstad說：“從實驗室發(fā)現的時間開始，可能需要10-20年的時間才能用于治療,?！?“我們一直在為此工作六年，所以我們還有很多要學習的東西,，我們需要更多地了解成功治療背后的機制,，我們必須用顯微鏡來做更多的工作才能了解組織內發(fā)生的事情?！?/p>

Snipstad說,，也有研究人員興奮地測試其他類型的癌癥的方法，因為每種類型的癌癥是不同的,。

氣泡,，納米顆粒和超聲波的這種組合也打開了治療腦部疾病的可能性的大門。大腦受到特殊的血腦屏障的保護，這使得難以將藥物輸送到大腦進行治療,。這個障礙只允許大腦需要通過屏障的物質,，這意味著對于許多腦部疾病，沒有任何治療方法,。

“但是有希望,，通過使用超聲波和我們的泡沫，設法向大腦提供納米顆粒和藥物,，這對于治療大腦中的癌癥和其他疾病是有希望的,，”Snipstad說。

Delivering medicine to cancer cells while protecting healthy cells

More information: Sofie Snipstad et al. Ultrasound Improves the Delivery and Therapeutic Effect of Nanoparticle-Stabilized Microbubbles in Breast Cancer Xenografts, Ultrasound in Medicine & Biology (2017). DOI: 10.1016/j.ultrasmedbio.2017.06.029 

Cell：細胞治療領域觀察者