在实验性癌症治疗的临床试验中，吸烟者是否比不吸烟者表现更好?这个有趣的问题促使爱荷华大学的研究人员及其同事开发了一种可饮用的注入一氧化碳的泡沫，该泡沫可提高小鼠和人类细胞中自噬抑制疗法的有效性。研究结果最近发表在《先进科学》杂志上。
寻找利用癌细胞和健康细胞之间生物学差异的方法是设计新癌症治疗方法的标准方法。但这是一个艰苦的过程，需要对复杂的癌症生物学有深入的了解，并且往往需要一些意想不到的洞察力。
自噬抑制剂的潜力
研究人员几十年来就知道，自噬(细胞的自然回收系统)在癌细胞中相对于健康细胞有所增加，这表明抑制自噬可能是靶向癌细胞的一种方法。然而，近 20 项测试自噬抑制剂的临床试验结果尚未得出结论。
“在这些临床试验中，他们发现了不同的结果;有一些好处，但对许多患者来说没有任何好处，这确实让研究人员重新回到绘图板，”伊利诺伊大学放射肿瘤学助理教授 James Byrne 博士说。生物医学工程和这项新研究的资深作者。
为了深入了解为什么自噬抑制似乎只在某些时候起作用，研究人员令人惊讶地发现，在之前的两项自噬抑制剂试验中，吸烟者似乎比不吸烟者表现更好。
“当我们观察吸烟者在这些试验中的表现时，我们发现与(非吸烟者)患者相比，接受自噬抑制剂的吸烟者的总体反应有所增加，而且我们还发现目标病变大小显着下降，”伯恩说。
对于伯恩和他的团队来说，这是一个令人兴奋的发现，因为吸烟还与一氧化碳水平增加有关，一氧化碳是一种气体分子，可以增加细胞中的自噬，研究人员认为这可能会增强自噬抑制剂的抗癌作用。
“我们还知道吸烟者的一氧化碳水平较高，虽然我们绝对不建议吸烟，但这表明一氧化碳升高可能会提高自噬抑制剂的有效性。我们希望能够利用这种益处并将其纳入治疗平台，”伯恩说，他也是爱荷华大学霍尔顿综合癌症中心的成员。
一氧化碳增强自噬抑制的抗癌活性
该团队已经有了这样一个“平台”来测试他们的想法。Byrne 专注于制作气体捕获材料 (GEM)——由安全、可食用的物质制成的泡沫、凝胶和固体，可以注入不同的气体分子。在这项研究中，研究人员创造了一种注入一氧化碳的可饮用泡沫。
当给患有胰腺癌和前列腺癌的小鼠喂食一氧化碳泡沫并同时用自噬抑制剂治疗时，动物的肿瘤生长和进展显着减少。研究小组还表明，将一氧化碳与自噬抑制剂相结合，对培养皿中的人类前列腺癌细胞、肺癌细胞和胰腺癌细胞具有显着的抗癌作用。
最终，伯恩希望在人体临床试验中测试这种方法。
“这项研究的结果支持这样的观点，即我们可以使用 GEM 提供安全、治疗水平的 CO，可以增加自噬抑制剂的抗癌活性，开辟一种有前途的新方法，可能会改善许多不同癌症的治疗。”他说。
除 Byrne 外，研究团队还包括 UI 研究人员 Jialing Bi、Emily Witt、Megan McGovern、Arielle Cafi、Lauren Rosenstock、Lucas Absler、Srija Machkanti、Kellie Bodeker、Scott Shaw、Vitor Lira 和 Michael Henry。
研究小组还包括来自麻省理工学院、哈佛医学院、宾夕法尼亚大学、新泽西罗格斯癌症研究所、北卡罗来纳大学威尔明顿分校和俄勒冈健康与科学大学的科学家。
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