癌症如果已經化療了，為什麼有時還會沒效呢?如果癌細胞產生抗藥性，治療就有可能失效。現今使用化療治療癌症，通常會先讓腫瘤萎縮，但如果出現抗藥性，腫瘤就有可能長回來。而常見癌細胞抗藥的機制，在於其內有一個特定的會「排出藥物」和「阻止藥物進入細胞」的基因，其編譯「多藥抗藥性蛋白」(multidrug resistance protein 1, MRP1)，過度表現，也就是過度將藥物排出細胞。
奈米顆粒阻斷癌細胞抗藥機制
美國麻州理工學院(MIT)的研究員，針對上述形成抗藥性機制，設計一種奈米裝置，可以先行阻斷主導抗藥性的基因，再啟動化療藥物來攻擊腫瘤。這種裝置的組成，是將有DNA塗層的金奈米顆粒埋入水凝膠中，使用時將這個東西直接注射或埋入腫瘤位置。這種奈米金顆粒上的DNA塗層，研究員將之稱作奈米信標(nanobeacons)，平時會折起，結構像是髮夾，但當其遇到癌細胞內正確的mRNA序列時，DNA會展開來和mRNA結合，以避免其產生前述的「多藥抗藥性蛋白」(MRP1)的分子。當DNA展開的同時，也釋放出事先搭載嵌入的5-fluorouracil化療藥物，如此可以攻擊癌細胞的DNA。
治療+診斷
而當這個反應發生時，整個裝置散發出不同波長的螢光，研究員得以檢視細胞內的狀況。也因為這樣，這種顆粒也可以當作是診斷工具，用來了解這種癌症相關基因在腫瘤細胞內是否被啟動。
縮減腫瘤成效顯著
為了驗證這個裝置對癌症治療的有效性，研究員將這個發明測試在具有人類乳癌腫瘤(triple negative tumor)的小鼠身上。這種腫瘤因為缺乏乳癌常見的三種生物標記–estrogen receptor、progesterone receptor和Her2，所以傳統的方式是難以做針對性治療的。而注射這種新發明的裝置，可以阻斷MRP1基因的表現，然後輸送化療藥物5-fluorouracil，兩週後，腫瘤成功縮減了90%大小。研究員發現這種顆粒可以讓MRP1消失最長達兩週。
當注射埋有披覆DNA奈米金顆粒的水凝膠後，該水凝膠會待在原地同時披覆在腫瘤上。而局部注射的方式，遠比藉由身體的循環系統來將藥物帶到目的位置好，避免了可能出現的藥效減退。
其實，同樣的設計想法，也可以應用在其他癌症的治療，針對某種基因作標的。現在正著手研究用同樣的設計想法，標定出另一種會刺激胃癌擴散到肺部的基因。
文章參考：MIT News
圖片來源：Titus Prime@Flickr CC BY-SA 2.0
