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有些肿瘤能躲过放疗辐射？给它们加点料就抵抗不住了

爱递医药 2022-03-22

放疗作为一种利用电离辐射杀灭癌细胞的手段，经常与化疗搭配使用来提升治疗效果。但放疗也经常会遇到和化疗一样的问题：有些肿瘤对辐射并不是那么敏感，而为此提升辐射剂量又可能对人体造成很大副作用，这样就容易陷入两难的境地。

最近，苏黎世联邦理工学院的科学家发现借助金属氧化物纳米颗粒，可以显著提升肿瘤对辐射的敏感性，当肿瘤细胞中有了特殊的纳米颗粒时，即使使用比常规放疗剂量更小的辐射，也能显著击杀癌细胞。

▲细胞中的金属氧化物纳米颗粒（图片来源：参考资料[2]）

这些金属氧化物又被称作放疗增敏剂，例如研究得比较多的二氧化钛，此外还有纳米金颗粒也被指出可以增强细胞对辐射的敏感度，目前相关研究认为这些金属氧化物和辐射能够在癌细胞内引起级联反应，造成过度的氧化应激，这一情况使得癌细胞的修复机制变得供不应求，从而导致细胞死亡。

据研究团队发表在《材料化学》的新研究，他们利用火焰合成法制造了高品质的多种金属氧化物，包括铪、锆和钛。按照这一方式，可以每日生产出数千克的目标产品，这对产品上市前实现量产有重要意义。

在数量上没有问题之后，研究团队转而测试这种金属氧化物的效果如何，他们设计了含有不同种类的金属氧化物纳米颗粒的悬浮培养液，当细胞处于这一环境中时，会逐渐在胞内累积纳米颗粒，测试的细胞系包括正常的成纤维细胞，也有纤维肉瘤细胞和宫颈癌细胞，所有的细胞都可以在悬浮液中正常地生长和增殖。

▲先加入纳米颗粒，再进行辐射可显著增强肿瘤杀伤能力（图片来源：参考资料[2]）

其中进入细胞效率最高的是二氧化铪，每个细胞中会进入约5亿个纳米颗粒，且不会造成细胞毒性。相比之下，过往研究比较关注的纳米金颗粒，它们在相同体积下进入细胞的效率大约只有二氧化铪的1/30~1/10。

当细胞中拥有了大量二氧化铪纳米颗粒时，研究开始测试这部分细胞对辐射的敏感程度变化，上述的两种肿瘤细胞系中，与对照相比，含有纳米颗粒细胞会显著被辐射杀伤。经过二氧化铪纳米颗粒处理过的肿瘤细胞，只需要对照组一半的辐射剂量即可杀灭，这一效果是纳米金和二氧化钛的4倍。

相比于纳米金，研究中提到出的二氧化铪的生产方式更加高效和简便，实际测试也证明它们的效率比纳米金更强，因此有望成为可供临床使用的规模化生产材料。研究作者之一Lukas Gerken博士表示：“我们将进一步探索纳米颗粒的作用机制，并进一步优化它们，增加放疗的治疗效率。”

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