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Chemical Science:送往肿瘤内的“间谍分子”—肿瘤诊断新思路

作者: 来源: 2017-11-19 我要评论( )

近日,欧洲的科学家们联合发现了一种新的肿瘤诊断方法,并在接近实施条件下首次试验成功。这种新方法首先发送一个抗体作为“间谍”来检测病变细胞并结合病变细胞。抗体随后吸引了人

 近日,欧洲的科学家们联合发现了一种新的肿瘤诊断方法,并在接近实施条件下首次试验成功。这种新方法首先发送一个抗体作为“间谍”来检测病变细胞并结合病变细胞。抗体随后吸引了人工给予的放射性标记探针,使得科学家可以通过层析成像,清晰看见肿瘤。这个过程将来或可以被利用到癌症的内部放射治疗。这篇研究成果发表在Chemical Science

人的免疫系统形成了保护人体的抗体,而且抗体也可以在实验室中人工合成。利用抗体精确地结合到肿瘤细胞中的能力,它们被用于癌症研究,以检测和对抗恶性肿瘤。例如,抗体可作为放射性核素的运输器,使得受影响的甚至被损坏的组织区域可视化。而抗体研究到近期,出现了一个绊脚石——它们的大分子量。德国亥姆霍兹联合会(Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf)放射性药物癌症研究所的Holger Stephan博士解释说:“这会导致它们在到达病变细胞之前,在体内循环的时间太长。说这是绊脚石的原因是这会使不受该疾病影响的器官暴露于辐射中。同时也会使得体内肿瘤确切定位更困难,因为所产生的图像不够清晰。”

Holger Stephan博士与苏黎世大学和波鸿鲁尔大学的同事合作,选择了一个新的策略。通过使用所谓的“预先靶向(pre-targeting)”,抗体的角色被分为两种。比喻来说,第一次派间谍(抗体)提前出战,在一段较长的时间内,充分侦察敌人(肿瘤细胞),并混入它们的队伍,暴露它们的位置。随后再放出第二拨抗体间谍,它们将直接携带放射性物质到达它们的目标。研究人员用西妥昔单抗抗体作为侦察间谍,选择性结合表皮生长因子受体(EGFR)。

不过还没这么简单。研究人员将抗体与一种肽核酸(PNA)衍生物结合到一起。这个衍生物是由瑞士和德国的Gilles Gasser教授和Nils Metzler-Nolte教授自己开发的。这种PNA是DNA的非常稳定的合成变体。类似DNA单链,它包括四种按顺序排列的有机碱。具有匹配序列的互补PNA能以高度精确和稳定的方式结合。在他们的实验中,科学家首先注射PNA-EGFR抗体进入小鼠的肿瘤,并给这个“间谍”一定时间来累积到肿瘤部位。然后,他们给予小鼠对应互补的PNA,同时标有放射性物质锝-99m。使用了单光子发射计算机断层扫描显示,抗体和其对应的分子都能快速互相定位。

肿瘤因此可以在很短的时间内清楚地可视化。此外,血液中的放射性标记探针60分钟后即排出消失。这样可以减少健康组织接触放射性物质的风险。通过预先定位,我们可以克服传统,解除放射性标记抗体的限制。这不仅为病变细胞可视化提供新的可能性,如果该方法被证实有效,它也可以用来输送有效的放射性物质治疗肿瘤,从内部照射肿瘤并最终破坏肿瘤

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