可以将它们称为针对脑肿瘤的激光制导智能炸弹。密歇根大学的研究人员宣布正在测试一种药物递送系统，该系统涉及携带药物的纳米粒子和一种引导肽，以靶向脑部的癌细胞。他们的研究发现，通过这种方法，更多的药物可以被递送到肿瘤的大致区域。他们在11月15日出版的《临床癌症研究》杂志上报告了他们的发现。
研究人员使用了一种名为Photofrin的光敏药物，这意味着它在进入血液后会被激光激活。作为其主要副作用，该药物会使患者对光敏感，他们在接受治疗后必须远离强烈的阳光，甚至是没有遮光的灯，长达30天。尽管存在这一主要缺点，Photofrin仍被用于治疗食道癌、膀胱癌和皮肤癌。但是他们的新型递送系统，依赖于静脉注射40纳米宽的颗粒来携带药物，实际上可能避免大部分光敏性，因为由于一种名为F3的肽，血液中循环的Photofrin更少。F3是从蛋白质HMGN2（高迁移率族蛋白2）上分离下来的一段31个氨基酸的序列，具有穿透细胞膜的能力。“这种肽就像一个‘邮政编码’，因为它使纳米粒子仅与肿瘤内的血管结合，而不是与正常血管结合，”该研究的合著者，放射科医生和环境健康科学家Alnawaz Rehemtulla说。F3可以检测到一种名为核仁素的蛋白质的表达，核仁素是肿瘤细胞表面的一种标记物。
研究人员避免的另一个问题是，不必以某种方式递送药物，使其能够穿过血脑屏障，血脑屏障阻止许多物质从血液进入大脑。典型的化疗药物必须穿透这层屏障才能治疗肿瘤。然而，在这种情况下，无毒的聚丙烯酰胺颗粒不必通过血液跨越过去。“纳米粒子不需要穿过血脑屏障，因为它们被专门设计用于靶向肿瘤内的血管细胞，”该研究的作者之一，放射科医生Brian Ross解释说。“这种治疗应该被认为是抗血管治疗，从而切断肿瘤的血液流动，导致肿瘤细胞因缺乏氧气和能量来源而死亡。”
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为了测试递送方法，研究人员将34只大鼠（所有大鼠都在大脑中注射了癌细胞）分成不同的组。那些没有接受治疗或仅接受激光治疗的大鼠情况不佳，平均在8.5天内死亡。那些静脉注射或封装在纳米粒子中的Photofrin的大鼠，中位生存时间为13天。接受F3与携带Photofrin的纳米粒子的组情况最好：它们平均存活了33天；该组五只大鼠中的三只存活了60天，其中三只中的两只在六个月后似乎没有肿瘤。通过使用氧化铁作为造影剂——以便通过MRI更轻松地检测纳米粒子的最终位置——该组确定，与注射非靶向纳米粒子相比，附着F3肽的药物到达肿瘤部位的量是原来的两倍——占给药总量的10%。
Ross表示，基于这项研究的成功，该团队正在研究这种递送技术是否适用于非光动力疗法。Rehemtulla补充说，如果其他FDA批准的化疗药物像Photofrin一样成功地到达其靶点，“那么我们将开发出一种使癌症药物更具‘肿瘤特异性’的方法，因为它们只会进入肿瘤血管系统，而不会进入正常血管系统。这将使患者免受几乎所有化疗都常见的正常组织毒性的影响。”