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胶质母细胞瘤的凋亡 |
多形性胶质母细胞瘤是最恶性的脑肿瘤之一,与全世界高死亡百分比相关无法治疗这种癌症的原因在于几个因素,包括其快速生长,肿瘤的位置和病理生理学,在许多情况下禁止其手术切除,以及阻碍血脑屏障有效地将各种化学治疗剂递送至恶性组织。治疗胶质瘤的现代方法包括手术切除放疗使用替莫唑胺的辅助或新辅助化疗,以及最后使用超顺磁性氧化铁纳米颗粒的热疗。尽管在某些情况下患者的总体存活率中位数增加,但在大多数患者中这些治疗方法具有更多的缓解而非治疗作用。
手术切除和化学疗法的结合被用作许多形式的癌症的金标准。不幸的是并非所有患者都能够接受这种组合疗法,导致临床需求未得到满足。在患者可以进行这种组合治疗的许多情况下,所施用的化学治疗剂的副作用对患者的生活质量产生负面影响导致关于其使用的争议。放射治疗是另一种治疗形式,也可用于化疗在无法进行手术的情况下,但这种组合不仅效果不如化疗和手术,还会导致副作用增加导致相同作为化疗的争议。增加患者存活率的低成功率的原因之一源于所使用的化学治疗剂由于各种原因的低效率,包括快速网状内皮系统清除不可控的生物分布和不能穿过血脑屏障。
为了克服当前化学治疗剂如替莫唑胺存在的限制,这些化学物质被包封在递送载体内以旨在改善其功效。这些递送载体由多种不同的材料制成,例如合成和天然聚合物和脂质并且可以是微球,这些系统中的每一个都有其自身的优点和缺点并且根据应用每次都使用不同的类型。这些载体还可以以在特定刺激下改变其物理化学性质的方式设计所述刺激可以是物理的,化学的生物的或它们的任何组合。这种能力增强了合成载体的功效因为通过控制它们的性质,可以以受控的方式实现药物释放,温度升高或它们在癌组织中的引导。
这些递送载体表现出具有增加的生物相容性和低免疫原性的仿生特征,这使得它们能够以受控方式有效地递送各种治疗物质。它们的小尺寸和涂覆各种天然或合成材料的能力允许它们增加它们在血液中的循环时间,并有效地将包封的治疗分子递送到感兴趣的组织。由于大多数使用的治疗剂在穿过血脑屏障时面临困难,有限数量的纳米载体可用于治疗胶质瘤,这些纳米载体由各种脂质组成,可分为不同类型最常见其中包括固体脂质纳米粒,这些纳米载体呈现穿过血脑屏障,并且当适当地官能化表明像在恶性神经胶质瘤的增强的靶向能力和随后的摄取增加了血脑屏障的内皮细胞以及由成胶质细胞瘤的固有能力细胞。
在过去的几年中特别是在食品和药物管理局批准使用超顺磁性氧化铁纳米颗粒作为磁共振成像造影剂以及使用高温治疗脑癌之后,许多研究人员提出了包含磁铁矿纳米颗粒和化学治疗剂的基于脂质的递送载体用于治疗这种和其他类型的癌症的研究。在高温期间无机纳米粒子如磁铁矿或磁赤铁矿,涂有合成材料如聚合物或天然衍生材料如胶原蛋白,白蛋白受到交替磁场特定频率,由于耗散性损失迫使它们增加周围环境的温度,值得注意的是尽管磁热疗并不是治疗各种癌症的新概念,其使用已经是实验性的或者仅限于少数临床试验中的患者,这是主要是因为单独使用热疗不足以治愈胶质瘤。考虑到有关使用智能药物传递系统的所有上述限制,研究人员假设使用封装在基于脂质的纳米载体中的磁性氧化铁纳米颗粒和持续释放替莫唑胺的磁热疗组合将增加设计的纳米载体的治疗功效,导致细胞凋亡增加和随后胶质母细胞瘤死亡。使用简单的一锅法合成复合纳米载体,其形态学物理化学和磁性表征。设计的基于脂质的磁性纳米载体在水中以及模拟体液和持续释放曲线的介质中表现出高稳定性持续七天。磁性纳米载体成功地在几分钟内将溶液温度提高,具有比裸磁性氧化铁纳米颗粒更好的热疗特性比吸收率和固有损耗功率
在这项工作中研究人员合成并表征了基于脂质的磁性纳米载体,可用于协同磁疗热疗和化疗抗多形性胶质母细胞瘤。细胞摄取研究显示纳米材料的渐进内化主要位于细胞的皮质区域,并且与细胞质的细胞内侧相关部分并入酸性细胞器。最后用替莫唑胺负载的磁性纳米载体孵育的细胞的慢性处理表现出很好的抗癌性能,考虑到它们强烈的凋亡和抗增殖活性,导致慢性刺激几天后癌细胞数量显着减少。通过在载有药物的磁性纳米载体存在下应用磁热刺激观察到最强的抗癌作用,导致对仅用高温治疗或仅用药物治疗的样品的治疗效果增强。
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胶质瘤是颅内最常见的恶性肿瘤,发病率占颅内原发性肿瘤的50%,居第1位,多见于成人,好发部位以额叶、颞叶、顶叶居多。胶质瘤患者男性发病率高于女性,发病年龄以成人多见,30~40岁为发病高峰年龄。不同病理类型的胶质瘤各有其高发年龄,室管膜瘤的高发年龄在10岁以前,星形细胞瘤多见于中年人,老年人以胶质母细胞瘤多见。 |
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