科学家设计出特洛伊木马方法无需使用药物即可杀死癌细胞

新加坡南洋理工大学 (NTU) 的一个研究小组在实验室实验中杀死了癌细胞，并减少了小鼠的肿瘤生长，使用一种新方法将纳米颗粒变成“特洛伊木马”，导致癌细胞自我毁灭新加坡)发现。

研究人员通过在其上涂上一种特定的氨基酸——L-苯丙氨酸——癌细胞依赖于其他类似的氨基酸来生存和生长，从而创造了他们的“特洛伊木马”纳米颗粒。L-苯丙氨酸被称为“必需”氨基酸，因为它不能由身体制造，必须从食物中吸收，通常是从肉类和乳制品中吸收。

已经由其他研究小组研究表明，癌症肿瘤的生长可被减慢或“饿死”癌症防止细胞的氨基酸。科学家认为，例如通过禁食或通过缺乏蛋白质的特殊饮食来剥夺癌细胞的氨基酸，可能是治疗癌症的可行方法。

然而，这种严格的饮食方案并不适合所有患者，包括有营养不良风险的患者或患有恶病质的患者——一种由慢性疾病引起的疾病，会导致体重和肌肉极度减少。此外，对于许多患者来说，遵守这些制度将是非常具有挑战性的。

为了利用癌细胞的氨基酸依赖性，同时避免严格饮食制度的挑战，南洋理工大学的研究人员设计了一种新的替代方法。

他们采用了一种被食品和药物管理局指定为“公认安全”的二氧化硅纳米颗粒，并涂上 L-苯丙氨酸，并发现在对小鼠进行的实验室测试中，它可以有效且非常具体地杀死癌细胞，使它们自我- 破坏。

在实验室测试中，科学家们发现 Nano-pPAAM 杀死了大约 80% 的乳腺癌、皮肤癌和胃癌细胞，这与顺铂等传统化疗药物相当。图片来源：新加坡南大

该抗癌治疗纳米颗粒超小，直径为 30 纳米，比人的头发丝小约 30,000 倍，被命名为“纳米苯丙氨酸多孔氨基酸模拟物”，或 Nano-pPAAM，

研究小组表示，他们的发现最近发表在科学杂志Small 上，可能对未来纳米疗法的设计有希望。

该研究的第一作者、材料科学与工程学院的助理教授 Dalton Tay 说：“与传统观点相反，我们的方法涉及使用纳米材料作为药物而不是作为药物载体。在这里，癌症选择性和杀伤Nano-pPAAM 的特性是内在的，不需要被任何外部刺激‘激活’。氨基酸 L-苯丙氨酸就像一个‘特洛伊木马’——一种掩盖内部纳米治疗的斗篷。”

“通过去除药物成分，我们有效地简化了纳米药物配方，并可能克服阻碍基于药物的纳米药物从实验室到床边转化的众多技术障碍。”

Nano-pPAAM 的内在抗癌治疗特性

作为概念证明，科学家们在实验室和小鼠身上测试了 Nano-pPAAM 的功效，发现纳米颗粒杀死了约 80% 的乳腺癌、皮肤和胃癌细胞，这与顺铂等传统化疗药物相当. 与对照模型相比，具有人三阴性乳腺癌细胞的小鼠的肿瘤生长也显着降低。

这种抗癌治疗纳米颗粒超小，直径为 30 纳米，大约比一根人的头发丝小 30,000 倍，被命名为 Nano-pPAAM。图片来源：新加坡南大

进一步的研究表明，纳米pPAAM的氨基酸涂层帮助纳米颗粒通过氨基进入癌细胞酸转运细胞LAT1。一旦进入癌细胞，Nano-pPAAM 就会刺激过量的活性氧 (ROS) 产生——体内的一种活性分子——导致癌细胞自我毁灭，同时对健康细胞保持无害。

来自南大李光前医学院的合著者陈元顺副教授说：“在目前的化疗药物治疗中，面临的一个常见问题是复发性癌症对药物产生耐药性。我们的策略不涉及使用任何药物但依靠纳米粒子的独特特性来释放灾难性水平的活性氧 (ROS) 来杀死癌细胞。”

Tan Tock Seng 医院乳腺癌专家 Tan Ern Yu 副教授提供了一个独立的观点，他说：“这种新颖的方法可以为对化疗等常规治疗没有反应的癌细胞带来很大希望。这些癌症通常已经进化了机制对目前使用的药物产生抗药性，使它们无效。然而，癌细胞可能仍然容易受到‘特洛伊木马’方法的影响，因为它通过一种完全不同的机制起作用——细胞不会适应这种机制。”

科学家们现在正在寻求进一步改进 Nano-pPAAM 的设计和化学，使其更精确地针对特定癌症类型并实现更高的治疗效果。

这包括将他们的方法与其他疗法相结合，例如利用人体免疫系统对抗癌症的免疫疗法。

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