科学家开发了一种靶向肺部肿瘤并在细胞内提供治疗药物的肽

肺癌每年夺走的生命比全球任何其他类型的癌症都多。根据世界卫生组织的数据，1 年估计有 8 万人死于肺癌。目前的治疗方法依赖于两种途径之一：对癌症患者造成严重副作用的广义化疗，或针对可能不适用于许多患者的非常特异性突变的肿瘤 - 这两者都使对抗疾病具有挑战性。

SRI International的研究人员设计并优化了一种新肽 - 一种包含两个或多个氨基酸的分子 - 作为治疗非小细胞肺癌的药物的递送载体，非小细胞肺癌占肺癌病例的大多数。最近发表在《自然通讯生物学》(Nature Communications Biology)上的一项研究中强调了这种肽，它可以携带大型抗癌药物并成功靶向癌细胞，与癌细胞结合并触发将肽及其货物吸入内部的过程。

“有了我们的肽，我们可以开始在细胞内输送大量货物，否则这些货物无法通过细胞膜，”SRI生物科学部门药物输送系统副总裁，该论文的第一作者Kathlynn Brown说。“它打开了一扇门，基本上将治疗方法拖入肿瘤细胞的内部运作，同时避免健康细胞，最大限度地减少潜在的副作用。

目前，大多数类似的靶向抗癌药物都是由抗体递送的，这些抗体与癌细胞表面的特定受体结合。但是使用肽代替抗体有几个优点。首先，肽是明显较小的分子，这意味着它们可以更深入地渗透到肿瘤中。其次，肽可以通过化学方式组合在一起，而抗体必须在细胞中以生物方式产生。化学过程更快，更便宜，并使研究人员能够更精确地控制最终结果。

“因为我们用化学方式制造它们，所以我们在如何整合药物方面有很大的灵活性，”布朗说。“我们可以穿上我们想要的任何药物或货物，我们将确切地知道它在哪里，我们可以使用实验室中的工具对其进行修改。

为了找到具有正确性状的肽，Brown和她的同事使用专有的选择过程来筛选数十亿个潜在选项的库。在这种情况下，他们需要一种能够成功寻找并与癌细胞结合的肽，同时让健康细胞独自一人;可以触发生物过程，将肽及其货物快速吸入细胞;并且在体内循环时不会降解。

“我们不会试图首先针对特定的细胞表面标记物，”布朗说。“我们做了所谓的无偏见选择，这基本上意味着我们要让细胞告诉我们最好的答案。我们不会试图超越大自然。

一旦布朗和她的团队确定了具有正确性状的肽，称为MGS4，他们就对其进行了调整以使其尽可能有效，并用一种叫做saporin的有毒蛋白质对其进行了测试，这种蛋白质本身不能非常有效地进入细胞。他们发现MGS4成功地将saporin递送到小鼠的肺癌肿瘤中，并且在治疗18天后，给予与MGS4附着的saporin的小鼠的肿瘤是未经治疗的小鼠或单独给予saporin的小鼠肿瘤大小的一半。

他们的工作表明，MGS4可能是开发肺癌靶向疗法的宝贵工具。由于它可以携带多种药物，研究人员才刚刚开始探索其促进治疗的潜力。

“这种蛋白质毒素是我们的第一个治疗概念，但真正重要的是这种肽能够在肿瘤细胞内提供大型，有毒的生物疗法，”布朗说。“我们真的希望我们可以将这种肽用于多种不同的应用，并具有多种不同的治疗方法。