“净化”化疗的血液以减少副作用

对于癌症患者来说，化疗药物的肿瘤杀伤能力是一把双刃剑。虽然许多抗癌药物可以杀死肿瘤细胞，但它们在血流中流动时也会伤害健康细胞。

“化疗药物的一个主要限制是只有一小部分到达它们的目标肿瘤，”他说Dieter Haemmerich博士，D.Sc。香港理工大学教授达比儿童研究所在儿科在南卡罗来纳医科大学(MUSC)。“因此，会产生包括对心脏损害在内的副作用。”

但如果你能“净化”化疗药物的血液，以减少它们的有害副作用呢?

“化疗药物的一个主要限制是只有一小部分会到达它们的目标肿瘤。因此，会产生包括损害心脏在内的副作用。——Dieter Haemmerich博士，D.Sc。

在2022年3月发表在《癌症》杂志上的一篇文章中，由Haemmerich领导的MUSC研究小组报告说，他们开发了一种装置，可以在癌症治疗后从循环中去除多余的化疗药物。使用这种设备，研究小组在治疗后一小时内去除了30%的药物。开发该装置的种子基金是由美国科学院的高创新高奖励基金提供的南卡罗来纳州临床和转化研究所的试点项目计划．

Haemmerich和他的同事，包括Katherine Twombley，医学博士他是MUSC儿科儿科肾内科的教授，专注于阿霉素(DOX)，这是成人和儿童中应用最广泛的化疗药物之一。

DOX也被认为对心脏有毒。这种毒性对儿童患者尤其有害，因为任何由此导致的心力衰竭都会对儿童的余生产生负面的健康影响。在一个2006年临床试验在白血病患儿中，DOX可降低心功能，需要类固醇治疗以减少其损害作用。

尽管DOX对心脏有毒性，但它是一种很受欢迎的化疗药物，因为它在阻止癌细胞分裂方面非常有效。

“阿霉素基本上是通过破坏DNA起作用的，”他说尤里·彼得森博士他是哈佛大学的副教授药物发现与生物医学科学系“，他也是这篇文章的作者之一。“这对治疗癌症很有用，但也会导致脱靶副作用，比如脱发和骨髓流失。”

最近，将DOX更精确地靶向肿瘤部位的努力包括将其包裹在温度敏感的纳米颗粒中。这些微小的颗粒在正常体温下是完整的，并携带药物通过血液到达肿瘤。在那里，可以用探针将它们加热到105华氏度左右，以释放它们的DOX货物。

然而，这种技术也有其局限性。当加热到肿瘤部位时，只有一小部分纳米颗粒释放出它们的货物。一旦纳米颗粒在体内分解(这可能只需要一个小时)，剩余的药物就会进入血液，然后产生副作用。

“每种药物都有最大耐受剂量，不能超过。由于我们在治疗后会去除剩余的药物，如果第一个周期不够，你实际上可以增加剂量，如果药物不被去除，这是不可能的。”——Anjan Motamarry博士

MUSC研究团队希望通过开发一种设备来改善这种技术的结果，该设备可以在治疗后去除剩余的DOX。

利用啮齿动物癌症模型，研究人员注入热敏性DOX纳米颗粒，并在肿瘤部位加热以释放DOX。治疗后，他们先通过加热元件让纳米颗粒释放药物，然后通过活性炭过滤器将药物从血液中清除，然后再将药物返回啮齿动物的循环系统。

玛丽莎·沃尔夫，D.V.M.他是MUSC比较医学系副教授，在开发在啮齿动物的小血管中植入导管的手术方法，使血液通过过滤装置方面发挥了重要作用。

Krishna Ramajayam博士是MUSC儿童心脏病学部Haemmerich实验室的博士后研究员，他设计了过滤装置中的加热元件，并支持监测药物释放和过滤的成像研究。

Ramajayam说:“由于该设备是由计算机控制的，你可以非常精确地加热以确保药物释放。”“对我来说，最令人兴奋的部分是解决药物的输送和去除问题，这将极大地改善患者的生活质量。”

重要的是，该团队还开发了一种实时检测血液中药物水平的方法，以确保药物被有效去除。

Anjan Motamarry博士说:“通过在过滤前后对血液进行成像，我们实际上可以在临床中实时预测有多少药物被移除。”他在Haemmerich的实验室做博士研究生时完成了这项研究，之后转入行业工作。“对于需要决定何时停止过滤的临床医生来说，这将是非常有用的信息。”

“对我来说，最令人兴奋的部分是解决药物的输送和去除问题，这将极大地改善患者的生活质量。”-- Krishna Ramajayam, Ph.D.

减少患者接触剩余化疗药物可以使他们恢复得更快，副作用更少。这也可以使他们在未来接受更多的化疗周期，以防需要额外的治疗来杀死癌细胞。

Motamarry说:“每种药物都有一个不能超过的最大耐受剂量。”“由于我们在治疗后会去除剩余的药物，如果第一个周期不够用，你实际上可以增加剂量，如果不去除药物，这是不可能的。”

通过该设备过滤血液也导致心脏中的DOX减少了近三倍，这是在血液实验室使用质谱测定的结果MUSC药物发现核心。彼得森和托马斯·本顿博士进行了测量，本顿博士在研究期间是MUSC的博士生。

这些有希望的结果表明，这种新设备可以减少化疗对心脏造成的副作用，但还需要更多的研究来证实这一前景。

Haemmerich说:“如果你向心脏输送的药物更少，副作用可能就会更少。”“我们的下一步是在长期的动物肿瘤研究中使用这种方法后直接测试心脏的功能。”

对该装置的进一步改进可能有一天会提高儿童和成人化疗的有效性和安全性。

Motamarry说:“任何人都很难接受化疗。“这是我们能为他们做的最起码的事情。”

参考:张志刚，张志刚，张志刚，等。肿瘤移植后从体循环中体外去除温敏脂质体以降低毒性。癌症．2022; 14(5): 1322。doi:10.3390 / cancers14051322

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