只有一種藥物可以治療美國的兩大致命疾病

你認(rèn)為世界上最大的兩個殺手是什么？根據(jù)媒體報道，也許你猜到了槍支暴力、事故或新型冠狀病毒肺炎（COVID-19）.

但前兩大殺手其實是心血管疾病和癌癥.這兩種疾病加起來占美國近 50% 的死亡.

從表面上看，心血管疾病和癌癥似乎完全不同。但新發(fā)現(xiàn)的相似之處在這兩種疾病的起源和發(fā)展之間意味著一些治療方法可能對這兩種疾病都有效。

我是生物醫(yī)學(xué)工程師世衛(wèi)組織花了二十年時間研究和開發(fā)改善藥物在體內(nèi)傳播方式的方法。事實證明，可以靶向特定免疫細胞的微小工程納米顆粒可能是治療癌癥和心血管疾病的一種方式。

心血管疾病和癌癥

動脈粥樣硬化是最致命的心血管疾病。它結(jié)果來自炎癥和脂肪、膽固醇和其他脂質(zhì)在血管壁中，形成斑塊。

大多數(shù)心臟病發(fā)作是由斑塊破裂.身體試圖治愈傷口會形成血凝塊，阻塞血管并導(dǎo)致心臟病發(fā)作。

另一方面，癌癥通常源于使細胞不受控制地分裂的基因突變。未經(jīng)治療的不受約束的快速細胞生長可能是破壞性的，因為它很難在不傷害健康器官的情況下停止。癌癥可以起源于并發(fā)生在身體的任何器官.

盡管心血管疾病和癌癥似乎有不同的起源和原因，但它們分享許多風(fēng)險因素.例如，肥胖、吸煙、慢性壓力和某些生活方式選擇（如不良飲食）與這兩種疾病有關(guān)。為什么這兩種疾病可能具有相似的風(fēng)險因素？

心血管疾病和癌癥之間的許多相似之處都可以追溯到炎癥。慢性炎癥是一種動脈粥樣硬化的主要原因通過破壞血管內(nèi)壁的細胞并逐漸惡化斑塊。

同樣，慢性炎癥可以引發(fā)癌癥通過增加突變和支持癌細胞存活和擴散通過增加為它們提供營養(yǎng)的血管的生長并抑制身體的免疫反應(yīng)。

同時治療兩種疾病

研究表明，專為癌癥設(shè)計的療法也有助于治療動脈粥樣硬化。

一個例子是靶向腫瘤中稱為巨噬細胞的免疫細胞的藥物，以及讓他們吃東西癌細胞.事實證明，類似的藥物可以使巨噬細胞清除死亡和垂死的細胞在動脈粥樣硬化中，可縮小斑塊。

另一個例子是防止葡萄糖分解的抗糖酵解療法。葡萄糖或糖，是人體的主要能量來源。這些藥物可使患病腫瘤血管和動脈粥樣硬化血管看起來更“正?！保旧夏孓D(zhuǎn)了這些血管的疾病過程。它們還可以減少動脈粥樣硬化的炎癥。

雖然目前上市的治療方法與他汀類藥物和貝特類藥物可以降低動脈粥樣硬化的血脂水平和血液凝固一樣，這些藥物尚未充分解決心血管疾病死亡的風(fēng)險。

為了改善預(yù)后，臨床醫(yī)生越來越多地使用針對不同靶點的多種藥物。一類有趣的治療方法是鈉葡萄糖協(xié)同轉(zhuǎn)運蛋白-2抑制劑，傳統(tǒng)上用于治療糖尿病.研究人員已經(jīng)表明，這些藥物都提供了顯著的保護心血管疾病和治療癌癥.

臨床試驗他汀類藥物和鈉葡萄糖協(xié)同轉(zhuǎn)運蛋白-2抑制劑表明炎癥、代謝和心血管疾病之間有密切的重疊，這表明了新的治療機會。

一個例子是“抑制”免疫力的免疫療法——也就是說，它們解除了腫瘤對免疫系統(tǒng)的剎車。這種方法治療癌癥也減少動脈粥樣硬化斑塊動物研究和減少血管炎癥在一項關(guān)于人的小型研究中。

納米醫(yī)學(xué)特洛伊木馬

最近的一項發(fā)現(xiàn)表明，納米管——一種由碳制成的非常小的顆粒，比人類頭發(fā)細10,000倍以上——可以進入特定的免疫細胞，通過血液進入腫瘤作為特洛伊木馬.這些納米管可以攜帶研究人員放在上面的任何東西，包括藥物和成像造影劑。

自然攜帶納米管的免疫細胞Home In On 腫瘤通過炎癥反應(yīng)。由于癌癥和動脈粥樣硬化都是炎癥性疾病，我和我的研究團隊一直在研究納米管負載的免疫細胞是否也可以作為斑塊的遞送載體。

NAnotubes 可以加載刺激免疫細胞的療法“吃”斑塊碎片從而減少牙菌斑的大小。此外，將藥物遞送限制在那些免疫細胞上，可以降低脫靶副作用的風(fēng)險。這些納米管也可用于改善心血管疾病的診斷通過突出顯示斑塊。

納米顆粒進入腫瘤的另一種方式是通過擠壓在炎癥條件下生長的新血管的開口。這被稱為增強滲透和截留效果，其中較大的分子和納米顆粒積聚在血管滲漏的組織中，并因其大小而在那里停留一段時間。

第一在癌癥中發(fā)現(xiàn)，研究人員正在應(yīng)用這種效應(yīng)來改善藥物輸送心血管疾病，這也可能包括血管滲漏.

改進藥物開發(fā)

癌癥和心血管疾病的分子通路具有重要的調(diào)控意義。這涉及的費用將藥物帶入臨床是巨大的。

可能性使用相同的藥物為兩個不同的患者群體提供了巨大的財務(wù)和降低風(fēng)險的激勵措施。它還為同時治療這兩種疾病的患者提供了潛力。

基于納米顆粒的抗癌藥物第一1995年進入臨床，從那以后，研究人員開發(fā)了許多其他產(chǎn)品。但目前只有一種心血管納米藥物經(jīng)美國食品藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn)。這表明了新的機會納米療法自改善心血管藥物功效和減少副作用。

由于癌癥和心血管疾病之間的相似之處，癌癥納米藥物可能是治療心血管疾病的有力候選藥物，反之亦然。

隨著基礎(chǔ)科學(xué)發(fā)現(xiàn)這些疾病之間的其他分子相似之處，患者將成為可以治療這兩種疾病的更好療法的受益者。

布萊恩·史密斯，生物醫(yī)學(xué)工程副教授，密歇根州立大學(xué)

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本文的早期版本發(fā)布于 2023 年 9 月。

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