携带药物的DNA适配体可以通过精确针对难以捉摸的癌症干细胞，从而对抗白血病，研究人员在伊利诺伊大学厄尔巴纳-香槟分校报告称。这些适配体——短单链的DNA片段，可以像较大的抗体一样靶向分子——不仅能递送抗癌药物，而且对癌症干细胞本身也是有毒的，研究人员表示。
研究小组在《先进功能材料》杂志上记录了他们的发现，由伊利诺伊大学生物工程和化学教授王星领导。
“这项工作展示了一种接触白血病根源的方法，”王说。“靶向癌症治疗往往存在毒性或疗效的问题。我们的适配体特意寻找这些干细胞，并有效地杀死它们。”
白血病和其他血液癌症比产生局部肿瘤的癌症更难以靶向，因为癌细胞在全身循环，无法通过手术移除，博士后研究员阿比谢克·迪维迪，论文的第一作者说道。白血病由于其难以捉摸的干细胞而具有高复发率。尽管它们在癌细胞中只占微小比例，但白血病干细胞能够通过退回骨髓来逃避化疗，因为它们共享标记和特性，迪维迪说。癌细胞可以潜伏，有时长达数年，随后增殖和迁移。
“在白血病、淋巴瘤或其他血液癌症中，实际上针对并消灭这些干细胞是重要的，因为只要有任何残留，它们便可以导致复发和继发性癌症，”迪维迪说。
研究人员首先找到寻求急性髓性白血病干细胞表面标记的DNA适配体。他们希望不仅靶向癌症，而是特别针对干细胞。
“我们在这项研究中展示的一个重要发现是，在选择性方面，拥有两个靶点比拥有一个靶点更好，”王说。“有已知的针对血液癌症的抗体药物结合物靶向一个标记，但该标记也存在于许多健康细胞上。因此，抗体结合物存在很多毒性。但我们使用了两个靶点：通常在白血病癌细胞和白血病干细胞中发现的组合。这两个靶点结合在一起提供一个非常特定的目标。”
然后，研究人员将他们的适配体与抗白血病药物达那霉素配对。这些载药的适配体将药物运送到目标处，然后在细胞内释放药物，使药物能够发挥作用。
“这对达那霉素等药物尤其重要，因为药物本身不能轻易穿过细胞膜。但适配体可以将其携带进去，”迪维迪说。
研究人员在白血病细胞培养物以及活体小鼠中测试了递送药物的适配体。
在72小时后，适配体单独在培养中将癌细胞减少了40％，证明了适配体对癌症的毒性，研究人员报告称。当适配体携带抗白血病药物时，细胞被消灭的剂量比标准药物剂量小500倍。在白血病小鼠中，通过适配体递送药物在剂量比临床标准小10倍的情况下取得了相同的疗效，显示适配体和药物的联合效果优于单独使用任何一者。
“让我们感到兴奋的是，因为在癌症研究中，体外看到的结果并不总是我们在体内看到的结果。然而，我们看到用我们的适配体-药物结合物治疗的小鼠具有极好的生存能力和肿瘤缩小效果，剂量只有治疗剂量的十分之一，且没有任何离靶效应，”王说。
研究人员表示，他们希望通过识别其他癌症的关键标记组合来扩展他们的药物递送适配体的范围，并将适配体与其他药物耦合。
“每个癌细胞在其表面生物标记上都有一个特征。如果我们能找到在癌细胞中特有的标记，我们也可以靶向其他类型的癌症。此外，根据我的经验，将药物与DNA分子配对比与蛋白质配对要容易得多，因此这为以这种方式递送更多药物打开了可能性，”迪维迪说。
