最近,康涅狄格大学药剂学副教授陆秀玲和化学教授拉杰斯瓦里·m·卡西(Rajeswari M. Kasi)参与的一个研究小组在《自然细胞生物学》(Nature Cell Biology)上发表了一篇论文,发现一种常用的化疗药物可能被重新用于治疗复发性白血病或化疗耐药性白血病。
癌症治疗最大的问题之一是抗癌疗法耐药性的发展。很少有fda批准的产品直接针对白血病干细胞,因为白血病干细胞会导致耐药性复发。唯一已知的对付它们的方法是干细胞移植。
由于这种癌症的性质,白血病提出了独特的治疗挑战。这种疾病影响产生血细胞的骨髓。白血病是一种早期造血细胞或干细胞的癌症。最常见的是,白血病是一种白细胞癌症。治疗的第一步是使用化疗来杀死癌变的白细胞,但如果骨髓中的白血病干细胞持续存在,癌症可能会以治疗抵抗的形式复发。
15%到20%的儿童和三分之二的成人白血病患者会复发。复发的成年人五年生存率低于30%。对儿童来说,复发后5年生存率约为三分之二。复发时,化疗并不能改善这些患者的预后。科学家迫切需要开发一种能够更有效地针对化疗耐药细胞的疗法。
有两条细胞通路,Wnt- catenin和PI3K-Akt,在干细胞调控和肿瘤再生中发挥关键作用。Wnt- catenin和PI3K-Akt通路的协同激活可驱动细胞自我更新,导致白血病转化,导致癌症复发。以往的研究都是针对这些通路的单个元素进行的,但收效有限,常常导致耐化疗克隆的生长。
研究人员筛选了数百种药物,以找到一种可能抑制这种相互作用的药物。他们确定了一种常用的化疗药物,阿霉素是最可行的靶点。虽然该药物毒性很高,在临床环境中通常谨慎使用,但研究小组发现,当多次低剂量使用时,它会破坏Wnt- catenin和PI3K-Akt通路的相互作用,同时可能降低毒性。
卢的实验室提供了一个纳米颗粒,使药物能够安全注射,并随着时间的推移持续释放,这是实验成功的关键。包裹阿霉素的纳米颗粒使药物缓慢释放到骨髓,以减少化疗耐药白血病干细胞中akt激活的Wnt -catenin水平,并降低致瘤活性。低剂量时,阿霉素刺激免疫系统,而典型的临床剂量是免疫抑制,抑制健康的免疫细胞。
卢是Nami Therapeutics公司的首席执行官,这家初创公司设计用于多种临床药物传输的纳米颗粒,包括癌症治疗和疫苗传输。
由于其释放药物的速度,卢的专利纳米颗粒比纯药物溶液和脂质体阿霉素溶液更有效,脂质体阿霉素是唯一商业上可获得的携带阿霉素的纳米颗粒。
“令人兴奋的是,整个研究团队发现了这种有效抑制白血病干细胞的新机制,”卢说。“我们很高兴看到我们的纳米颗粒给药系统有帮助病人的潜力。”
通过使用低剂量,但更持久的这种药物,癌症干细胞的白血病启动活性被有效地抑制。
研究人员通过将病人白血病细胞移植到小鼠体内,观察低剂量的阿霉素破坏这些细胞的能力,证明了临床相关性。患者样本移植治疗耐白血病干细胞迅速发展为白血病。但是小剂量的阿霉素纳米颗粒治疗通过减少白血病干细胞的存在提高了生存率。
卢说,这项研究的下一步是进一步验证目前已获得专利的方法和纳米颗粒,并最终将其投入临床应用。Lu和她的合作者Rajeswari Kasi也有两项正在申请的专利,一项是用于药物传递的共聚物纳米粒子,另一项是用于治疗具有化学抗性的癌症起始细胞的方法。