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美国乳腺癌治疗 肿瘤生长速度降低77% 科学家用CRISPR成功治疗三阴性乳腺癌!

  波士顿儿童医院(Boston Children's Hospital)的研究人员称,一种肿瘤靶向CRISPR基因编辑系统可以有效且安全地阻止三阴性乳腺癌的生长,该系统被封装在纳米凝胶中,并注射到体内。他们在人类肿瘤细胞和小鼠身上进行的原理验证研究,提出了一种潜在的基因治疗三阴性乳腺癌的方法。在所有乳腺癌中,三阴性乳腺癌的死亡率最高。美国国家科学院院刊(PNAS)近日在网上报道了这项新的专利保护策略。

  三阴性乳腺癌(TNBC)缺乏雌激素、孕酮和HER2受体,占所有乳腺癌的12%。这种情况在50岁以下的妇女、非洲裔美国妇女和携带BRCA1基因突变的妇女中更为常见。手术、化疗和放疗是治疗这种高度侵袭性、频繁转移的癌症的少数选择,而这种癌症迫切需要更有效的靶向治疗。

图片来源:Thomas Splettstoesser (Wikipedia, CC BY-SA 4.0)

  这项由波士顿儿童血管生物学项目的Peng Guo博士和Marsha Moses博士领导的新研究首次成功地使用了靶向CRISPR基因编辑技术来阻止TNBC肿瘤在体内的生长(通过注射到活的荷瘤小鼠体内)。这种新系统无毒,可以利用抗体选择性地识别癌细胞,同时不损伤正常组织。

  实验表明,CRISPR系统能够锁定乳腺肿瘤,并敲除一种著名的促进乳腺癌的基因--脂质运载蛋白2,对肿瘤组织的编辑效率达到81%。该方法使小鼠模型的肿瘤生长速度降低了77%,对正常组织没有毒性。

  精密的CRISPR递送

  迄今为止,由于缺乏有效的CRISPR传递系统,将CRISRP基因编辑技术转化为疾病治疗受到了限制。一种方法是使用病毒来传递CRISPR系统,但这种病毒不能携带大的有效载荷,如果它"感染"了目标细胞以外的细胞,可能会产生副作用。另一种方法是将CRISPR系统封装在阳离子聚合物或脂质纳米颗粒中,但这些元素可能对细胞有毒,而且CRISPR系统往往在到达目的地之前就被身体捕获或分解。

  新方法将CRISPR编辑系统封装在由无毒脂肪分子和水凝胶组成的软"纳米凝胶"中。抗体附着在凝胶表面,然后引导CRISPR纳米颗粒到达肿瘤位置。这些抗体的目的是识别和靶向ICAM-1,这是Moses实验室在2014年发现的一种用于治疗三阴性乳腺癌的新型药物靶点。

  由于这些颗粒柔软而有弹性,它们比硬颗粒更能有效地进入细胞。虽然较硬的纳米颗粒可以被细胞的摄取机制捕获,但软颗粒能够与肿瘤细胞膜融合,并直接在细胞内传递CRISPR有效载荷。

  该研究的第一作者Peng Guo说:"使用软颗粒可以让我们更好地穿透肿瘤,没有副作用,而且载药更多。我们的系统可以显着增加CRISPR的肿瘤传递。"

  一旦进入细胞,CRISPR系统就会清除脂质运载蛋白2,脂质运载蛋白2是一种促进乳腺肿瘤进展和转移的致癌基因。实验表明,癌基因的缺失抑制了肿瘤的侵袭性和迁移或转移的倾向。经过处理的小鼠没有显示出毒性的证据。

  尽管这项研究的重点是三阴性乳腺癌,但Moses相信,该团队的CRISPR平台也可以用于治疗儿童癌症,而且还可以提供传统药物。这些研究正在进行中。该团队正在与一些对该技术感兴趣的公司进行讨论。

  Moses说:"我们的系统可以以精确和安全的方式向肿瘤输送更多的药物。"(来源:生物谷)

  参考资料:

  Peng Guo el al., "Therapeutic genome editing of triple-negative breast tumors using a noncationic and deformable nanolipogel," PNAS (2019). www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1904697116

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