科学家开发出一种靶向肺部肿瘤并在细胞内提供治疗药物的肽
肺癌每年夺去的生命比全世界任何其他类型的癌症都多。根据世界卫生组织的数据，2020 年估计有 180 万人死于肺癌。目前的治疗依赖于以下两种途径之一：对癌症患者造成严重副作用的全身化疗，或针对具有非常特殊突变的肿瘤，这些突变可能不会适用于许多患者——这两者都使抗击疾病具有挑战性。
SRI International 的研究人员设计并优化了一种新肽——一种包含两个或更多氨基酸的分子——作为药物的运载工具来治疗非小细胞肺癌，非小细胞肺癌占肺癌病例的大多数。最近发表在《自然通讯生物学》( Nature Communications Biology ) 上的一项研究强调了这种肽，它可以携带大量抗癌药物并成功靶向癌细胞，与它们结合并触发将肽及其货物吸入内部的过程。
“使用我们的肽，我们可以开始在细胞内输送大量货物，否则这些货物无法通过细胞膜，”SRI 生物科学部门药物输送系统副总裁兼该论文的第一作者 Kathlynn Brown 说。“它打开了大门，基本上可以将治疗药物拖入肿瘤细胞的内部运作，同时避免健康细胞，从而最大限度地减少潜在的副作用。”
目前，大多数类似的靶向抗癌药物都是通过抗体递送的，抗体与癌细胞表面的特定受体结合。但是使用肽代替抗体有几个优点。首先，肽是明显更小的分子，这意味着它们可以更深入地渗透到肿瘤中。其次，肽可以化学组合在一起，而抗体必须在细胞中以生物学方式产生。化学过程更快、成本更低，并使研究人员能够更精确地控制最终结果。
“因为我们用化学方法制造它们，所以我们在如何加入药物方面有很大的灵活性，”布朗说。“我们可以放上我们想要的任何药物或货物，我们会确切地知道它在哪里，我们可以用实验室里的工具对其进行修改。”
为了找到具有正确特征集的肽，Brown 和她的同事使用专有的选择过程来筛选包含数十亿个潜在选项的库。在这种情况下，他们需要一种能够成功寻找并结合癌细胞同时不影响健康细胞的肽;可以触发生物过程以快速将肽及其货物吸入细胞;并且在体内循环时不会降解。
“我们不会一开始就尝试针对特定的细胞表面标记，”布朗说。“我们做所谓的无偏见选择，这基本上意味着我们要让细胞告诉我们最好的答案。我们不会试图智取大自然。”
Brown 和她的团队确定了一种具有正确特性的肽(称为 MGS4)后，他们对其进行了调整以使其尽可能有效，并使用一种名为皂草素的有毒蛋白质对其进行了测试，这种蛋白质本身无法非常有效地进入细胞。他们发现，MGS4 成功地将皂草素递送至小鼠的肺癌肿瘤，经过 18 天的治疗，给予与 MGS4 相连的皂草素的小鼠肿瘤的大小是未治疗小鼠或单独给予皂草素的小鼠肿瘤的一半。
他们的工作表明，MGS4 可能是开发肺癌靶向治疗的宝贵工具。因为它可以携带多种药物，研究人员才刚刚开始探索它促进治疗的潜力。
“这种蛋白质毒素是我们的第一个治疗概念，但真正重要的是这种肽能够在肿瘤细胞内提供大量的、有毒的生物疗法，”布朗说。“我们真的希望我们可以采用这种肽并将其用于具有多种不同疗法的多种不同应用。”
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