Mayo Clinic在两项独立研究中推进两种纳米颗粒癌症疗法

Mayo Clinic正通过两项独立研究推进基于纳米颗粒的癌症治疗:一项利用乳源性纳米颗粒将siRNA精准递送至胆管癌细胞以实现基因沉默,另一项则采用磁性纳米颗粒介导的热疗来加热并破坏转移性实体瘤。相关项目涵盖临床前研究与临床试验,旨在在不损伤健康组织的前提下提高治疗效果,并探索与放射治疗等方案的联合潜力。

Mayo Clinic研究人员正在推进两项彼此独立的、基于纳米颗粒的癌症治疗策略:一项利用乳源性递送载体靶向侵袭性胆管癌,另一项则在转移性疾病中使用磁性纳米颗粒对肿瘤进行加热。

在第一项研究中,研究人员开发了一种将治疗直接递送至胆管癌(cholangiocarcinoma)肿瘤的方法:使用乳源性纳米颗粒,像“导航递送载体”一样发挥作用。相关发现发表于《JHEP Reports》,提示这可能是一种靶向基因治疗(gene therapy)策略,旨在攻击癌细胞的同时尽量不伤及健康组织。这个多学科研究团队采用了一种基因治疗策略,使用小干扰RNA(small interfering RNAsiRNA)——一种可暂时沉默特定基因的分子。

研究团队筛选了一个包含600万亿条随机DNA分子的庞大文库,以寻找能够选择性结合癌细胞表面的分子。借助一种称为Cell-SELEX的技术,他们发现了一段短DNA链,即适配体(aptamer),其作用类似分子“归巢装置”,使其能够找到并黏附在胆管癌细胞上。研究人员将这一“归巢装置”连接到由牛奶制成的微小脂质颗粒上;这类颗粒此前已被开发为一种具有生物相容性的方式,用于在体内携带治疗药物。这些乳源性纳米颗粒装载siRNA,并配备肿瘤靶向适配体,从而可将基因治疗直接递送进入癌细胞。

该系统可将基因沉默治疗直接送达肿瘤,从而在不损伤邻近健康组织的情况下,降低癌症生长并增加癌细胞死亡。尽管这些发现仍属于临床前研究(preclinical),该技术已由Mayo Clinic申请专利;研究人员目前正着手优化基因靶点,并在多种胆管癌类型中测试该方法。长期目标是开发通过这一乳源性平台递送的、以患者为中心的基因治疗,以改善患者结局。本研究由Mayo Clinic RNA Discovery and Translation Program、Mayo Clinic Department of Surgery、Mayo Clinic Hepatobiliary SPORE NCI、Mayo Clinic Center for Cell Signaling in Gastroenterology、JSPS KAKENHI Fostering Joint International Research以及University of Wisconsin Biology of Aging and Age-Related Diseases资助。

在另一项独立研究中,Mayo Clinic与New Phase Ltd.合作,在美国安装了首台用于癌症研究的磁性纳米颗粒介导的热疗(hyperthermia)设备。热疗是一种利用热量损伤并杀死癌细胞的操作。该研究性设备将支持相关研究,用于评估这一方法在癌症治疗中的安全性、可行性及潜在有效性。

这台研究性热疗设备是一套针对躯干的电磁感应系统。医生首先通过静脉输注(IV)给予含氧化铁的磁性纳米颗粒,使其在肿瘤中聚集。随后医疗团队将患者安置于设备中,电磁波对肿瘤进行加热,以帮助破坏癌细胞。电磁炉需要与设备相互作用的专用锅具;在这里,肿瘤吸收了纳米颗粒,等同于把肿瘤“变成”一个感应锅。当交变磁场对这口“锅”脉冲作用时,就会产生热量。纳米颗粒上的特殊涂层将温度限制在不超过50摄氏度。医疗团队还会为患者铺设降温毯,避免体温升得过高,并进行严密监测。研究人员希望这种可控加热能够损伤肿瘤,从而减缓或阻止其生长。

New Phase Ltd.同时生产热疗设备和纳米颗粒。Mayo Clinic将该设备安装在位于Rochester的Mayo Clinic Jacobson Building内的Radiation Oncology Department。团队于2025年11月完成安装。随后,美国首位患者于2025年12月在临床试验(clinical trial)中接受了热疗。

在该临床试验中,研究人员将这种研究性治疗用于除大脑以外任何部位的转移性实体瘤。该研究性治疗可同时作用于多个肿瘤,也可用于位于体内深部的癌症。研究人员重点招募对多线全身治疗及其他先进治疗(包括放射治疗)具有耐受性的患者。研究人员还计划研究热疗与其他治疗(如放射治疗)的联合应用。联合治疗或可在保持同等疗效的情况下使用更低的放射剂量,或改善放射耐受性肿瘤的治疗结局。

20年前,Mayo Clinic的放射肿瘤科医生曾使用超声加热装有水的袋子,并将其放置在患者皮肤上——常用于胸壁部位,尤其是接受手术与放射治疗后复发的乳腺癌女性。然而,水袋温度并不稳定,患者可能出现疼痛,导致该技术逐渐失宠。其他显示热疗联合放射治疗获益的研究也受到技术限制。

Mayo Clinic在热疗项目所提及的技术中拥有经济利益。Mayo Clinic将把获得的任何收入用于支持其在患者照护、教育与研究方面的非营利使命。

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References

  1. Mayo Clinic researchers use milk-derived nanoparticles to target aggressive bile duct cancer · southfloridahospitalnews.com
  2. Mayo Clinic collaborates with New Phase Ltd. to install magnetic nanoparticle hyperthermia ... · news-medical.net
  3. Mayo Clinic installs first magnetic nanoparticle hyperthermia system for cancer research in the US · newsnetwork.mayoclinic.org