【Advanced Science】以拿铁咖啡泡沫为灵感，美国科学家开发出更好的癌症治疗方法

2023年2月2日，该研究发布于《Advanced Science》，这种新材料被称为气体截留材料（GeMs），它可以被配制成泡沫、固体或水凝胶，旨在将高浓度的各种治疗性气体直接递送到包括肿瘤在内的组织内。

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202205995

研究背景

 01 

肿瘤缺氧会导致许多癌症疗法产生耐药性，包括放疗和化疗。增加肿瘤氧压的方法，如高压氧疗法和微气泡输注，被用来改善对当前标准治疗的反应。然而，关键障碍仍然存在，特别是以适当剂量和最佳药代动力学输送氧气。

随着低氧分压对肿瘤生长的影响变得更加清晰，缓解肿瘤缺氧的策略最近获得了关注。先前的研究表明，肿瘤缺氧会使某些化疗的疗效降低两倍以上，而辐射的疗效降低十倍以上。肿瘤经常表现出急性或慢性缺氧，两种形式的缺氧在抑制对癌症治疗的反应方面起着重要作用。患者将受益于调节氧分压的干预措施。通过可调基质输送氧气可以通过减轻急性和慢性缺氧来深刻影响当前癌症治疗的有效性。

AI生成的新蛋白质也可以杀死细菌

 02

爱荷华大学的研究人员通过GeMs方法施用氧气会增加肿瘤内氧气水平。临床前结果表明，在两种不同的癌症动物模型中，通过这些材料输送氧气改善了对放疗和化疗的反应。多种机制可能有助于证明这些材料的抗癌益处。这些包括活性氧水平的升高，药物递送的增强以及免疫细胞代谢能力的改变。研究还表明，这些材料可以改变肿瘤的免疫景观，并有可能增强肿瘤对免疫疗法的反应。这些研究展示了通过简单策略缓解肿瘤缺氧的潜在益处。

序列不同 活性与结构相当

 03 

这项新的研究表明，GeMs 可以显著提高实体肿瘤内的氧气水平，并使癌细胞更容易受到放疗或化疗的影响。氧气含量的增加似乎也改善了癌细胞对免疫治疗的反应。

这些 GeMs 非常简单，只有三种成分：气体、发泡剂和增稠剂，研究团队使用几个独特的、定制的加压系统，将高浓度气体纳入小体积的这些生物相容性材料中，制成的 GeMs 材料可以注射或植入体内组织，并允许长时间、可控地释放其中的气体。

此外，研究团队使用了在许多加工食品中发现的安全、低成本的成分来制造 GeMs，通过改变每种成分的数量，可以控制氧气从 GeMs 中释放出来。由于 GeMs 是由安全且可食用的成分制造的，这些材料在癌症治疗中的可转化性可能非常高。

GeMs 材料的另一个优势是能够直接植入或注射到肿瘤中。肿瘤内给药是一种在过去十年中蓬勃发展的方法，因为它能够在肿瘤内实现低副作用的高浓度给药。特别是，这种 GeMs 材料可以注射到难以通过手术治疗或切除的肿瘤区域。（转化医学网360zhyx.com）

参考资料：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202205995

注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。