一种治疗胰腺癌的新方法在试验中消除了80%的肿瘤。
该方法通过凝胶状植入物将放射性碘送入肿瘤。
这种凝胶能保护健康组织,辐射消退后还会被人体吸收。
这种方法仍处于早期临床前阶段,短期内不会用于人体治疗,但研究正在推进。
一项新研究显示,一种新疗法在80%的小鼠身上彻底消除了胰腺癌肿瘤,涵盖了多种模型类型,其中包括被认为最难治疗的类型。
研究人员表示,这种新方法结合了传统化疗药物与一种新的肿瘤辐照方法,是迄今为止在小鼠模型中记录到的最有效胰腺癌疗法。
大多数小鼠试验只要能阻止肿瘤生长,就会视为成功。
这种新疗法并非通过辐射治疗,让辐射从外部射束穿过健康组织,而是将放射性碘-131直接植入肿瘤内的凝胶状储库中。储库能保护健康组织,辐射消退后还会被人体吸收。
这项研究发表在《自然·生物医学工程》期刊上。
“我们深入梳理了临床前模型中的1,100多种疗法,从未发现有结果显示肿瘤像我们的研究中那样缩小并消失,”杰夫·沙尔说。他在杜克大学生物医学工程教授阿舒托什·奇尔科蒂的实验室攻读博士学位期间开展了这项研究。
“当其他文献都在说我们观察到的现象不可能发生时,我们就知道自己发现了非常有意思的东西。”
胰腺癌仅占所有癌症病例的3.2%,却是癌症相关死亡的第三大原因。胰腺癌极难治疗,因为其肿瘤往往会出现侵袭性遗传突变,从而对许多药物产生耐药性;而且通常确诊很晚,此时癌症已经扩散到身体其他部位。
目前的主流疗法将化疗与针对肿瘤的辐射束相结合。化疗能让细胞在更长时间内处于繁殖阶段,使其更容易受到辐射影响。
然而,除非有足够剂量的辐射到达肿瘤,否则这种方法就无法奏效。尽管近年来辐射束的塑形和靶向技术有所进步,要达到这一剂量而又不带来严重副作用,仍然非常困难。
研究人员还尝试过另一种方法:将包裹在钛中的放射性样本直接植入肿瘤。但钛会阻挡除伽马射线以外的所有辐射,而伽马射线会远远穿出肿瘤,因此这种植入物只能在体内停留很短时间;之后,对周围组织的损伤就会使这种方法失去意义。
“目前根本没有好的胰腺癌治疗方法,”沙尔说。他现任Cereius, Inc.研究主任。这家位于北卡罗来纳州达勒姆的生物技术初创企业正通过另一种技术方案,推动靶向放射性核素疗法商业化。
“就潜在影响而言,这项工作或许是我们做过的最令人振奋的……”
为避开这些问题,沙尔决定尝试一种类似的植入方法,使用由弹性蛋白样多肽(ELP)制成的物质。ELP是由氨基酸链合成的材料,氨基酸链结合后形成具有定制特性的凝胶状物质。ELP是奇尔科蒂实验室的研究重点,因此沙尔得以与同事合作,设计出适合这项任务的递送系统。
ELP在室温下呈液态,但进入较温暖的人体后会形成稳定的凝胶状物质。与放射性元素一起注入肿瘤后,ELP会形成一个包裹放射性原子的小型储库。在这项研究中,研究人员选择使用碘-131这种放射性碘同位素,因为医生数十年来一直广泛将其用于医疗治疗,其生物学效应也已得到充分了解。
ELP储库将碘-131包裹起来,防止其泄漏到体内。碘-131会释放β辐射,穿透生物凝胶,并将几乎全部能量沉积在肿瘤内,而不会到达周围组织。随着时间推移,ELP储库会分解为其组成氨基酸并被人体吸收;但在此之前,碘-131已衰变为无害的氙。
“β辐射还能提高ELP生物凝胶的稳定性,”沙尔说。“这有助于储库维持更长时间,并且只在辐射耗尽后才分解。”
在这篇新论文中,沙尔及其合作者将这种新疗法与常用化疗药物紫杉醇联合使用,在多种胰腺癌小鼠模型中进行测试。他们选择胰腺癌,是因为这种癌症以难以治疗而闻名;他们希望证明,放射性肿瘤植入物与化疗能产生协同效应,而持续时间相对较短的外部辐射束疗法则无法达到这一效果。
研究人员在皮下患有癌症的小鼠身上测试了这种方法,这些癌症由已知会出现在胰腺癌中的几种不同突变引发。他们还在胰腺内长有肿瘤的小鼠身上进行了测试,这类肿瘤治疗难度更大。
总体而言,所有模型中的治疗应答率均为100%;在约80%的试验中,四分之三的模型里的肿瘤被彻底消除。试验还显示,除单独化疗所致的副作用外,没有立即显现的明显副作用。
“我们认为,持续辐射能让药物与辐射效应的相互作用比外部辐射束疗法更强,”沙尔说。“这让我们认为,这种方法或许也确实比外部辐射束疗法更适用于许多其他癌症。”
然而,这种方法仍处于早期临床前阶段,短期内不会用于人体治疗。研究人员表示,下一步是开展大型动物试验,他们需要证明,医生能够利用现有临床工具和已经接受过培训的内窥镜技术,准确实施这一技术。如果成功,他们将推进人体一期临床试验。
“近20年来,我的实验室一直致力于开发新的癌症疗法。就潜在影响而言,这项工作或许是我们做过的最令人振奋的,因为晚期胰腺癌无法治疗,而且无一例外会致命,”奇尔科蒂说。
“胰腺癌患者值得获得比目前更好的治疗选择,我也坚定地致力于推动这项研究进入临床。”
这项研究由美国国立卫生研究院和美国国家癌症研究所资助。
来源:杜克大学

