能提供高濃度藥物有效清理腫瘤區域可飲用泡沫癌症治療新助力

THE MERIT TIMES

編譯／韋士塔 2024-01-27

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伊利諾伊大學放射腫瘤學助理教授伯恩，研究一氧化碳如何提升細胞自噬抑制劑的有效性。圖／美聯社、網路

注入一氧化碳的氣體捕獲泡沫，有助改善許多癌症的治療效率。圖／美聯社、網路

新的生物相容性材料，可提高癌症化療及放射治療的有效性。圖／美聯社、網路

伯恩博士透露，氣體捕獲材料的靈感來自拿鐵咖啡的泡沫。圖／美聯社、網路

編譯／韋士塔

美國愛荷華大學的研究人員開發一種注入一氧化碳、可飲用的泡沫，初步的實驗顯示，這種泡沫能提高小鼠及人類細胞中自噬抑制療法（autophagy inhibition）的有效性，研究人員把最新結果發表在《先進科學》（Advanced Science）期刊，期望這項技術能進一步提升各種癌症治療法的效率。

主持這項研究的愛荷華大學放射腫瘤學和生物醫學工程助理教授伯恩（James Byrne）博士表示，研究團隊嘗試創造新的生物相容性材料，以提高癌症化療及放射治療的有效性。他們開發的新材料稱為「氣體捕獲材料」（GeM），可製作成泡沫、固體或水凝膠等形式，主要作用是把各種高濃度的治療氣體直接攜帶到腫瘤的組織中，發揮更好的治療效果。

伯恩表示，泡沫狀的氣體捕獲材料，靈感來自拿鐵咖啡的泡沫。伯恩解釋，泡沫GeM使用攪打虹吸管製成，本質上與咖啡師用來製作拿鐵咖啡泡沫的設備相同，但他們採用逆向工程，讓泡沫含有氧氣等氣體。只要調整成分比例，就能控制GeM中氧氣的釋放。由於GeM是用安全且可食用的成分製造，非常適合用於癌症治療。

GeM另一個優點，是能夠直接植入或注射到腫瘤中。過去10多年來，直接把藥物輸送到腫瘤內的療法備受重視，因為這種療法能提供高濃度的藥物且副作用較低，且泡沫可注射到無法透過手術治療或切除的腫瘤區域。

伯恩的研究團隊最初以小鼠進行實驗，證實使用GeM將高濃度氧氣直接輸送到腫瘤中，可提高前列腺癌及一種肉瘤的標準化療與放射治療的有效性。

伯恩博士指出：「增加腫瘤內的氧氣量，能夠提高放射治療、化療，甚至一些免疫療法的有效性；下一個挑戰，則是如何以安全、受控的方式提供有效劑量的氧氣。我們使用幾種特殊的加壓系統，把高濃度的氣體融入少量的生物相容性材料，這些材料可注射或植入組織中，並穩定釋放氣體。」

除了氧氣，研究團隊還發現，注入一氧化碳的GeM，能提高細胞中自噬抑制療法的有效性。

研究團隊指出，他們發現，在自噬抑制劑癌症治療的臨床試驗，吸菸者的反應比不吸菸者更好；這個有趣的現象促使研究人員開發出注入一氧化碳的泡沫。

研究團隊進一步分析發現，療效提升的關鍵是一氧化碳的濃度增加後提升了細胞的自噬能力，增強自噬抑制劑的抗癌作用。研究人員給患有胰臟癌及前列腺癌的小鼠餵食一氧化碳泡沫，並同時使用自噬抑制劑治療時，腫瘤生長顯著減慢。此外，將一氧化碳與自噬抑制劑結合，對人類前列腺癌細胞、肺癌細胞及胰腺癌細胞出現抑制作用。

伯恩表示，希望在人體臨床試驗中測試這種方法，進而使用GeM增加自噬抑製劑的抗癌活性，創造有前景的癌症療法。

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