研究人員發(fā)現(xiàn)，從米糠中提取的納米顆粒對于治療癌癥既有效又安全

植物源納米粒子已表現(xiàn)出顯著的抗癌作用。研究人員最近開發(fā)了米糠衍生的納米顆粒（rbNP），它可以有效抑制細(xì)胞增殖并僅誘導(dǎo)癌細(xì)胞的程序性細(xì)胞死亡。此外，rbNPs 成功抑制了腹膜腔內(nèi)患有侵襲性腺癌的小鼠的腫瘤生長，且沒有任何副作用。鑒于其生產(chǎn)成本低和功效高，rbNPs 有望開發(fā)出負(fù)擔(dān)得起且安全的抗癌藥物。

幾種類型的傳統(tǒng)癌癥療法，例如放射療法或化學(xué)療法，會(huì)破壞健康細(xì)胞和癌細(xì)胞。在癌癥晚期，治療造成的組織損失可能很大，甚至致命。采用納米粒子的尖端癌癥療法可以專門針對癌細(xì)胞，而不傷害健康組織。最近的研究表明，具有治療作用的植物源納米顆粒（pdNP）可以成為傳統(tǒng)癌癥治療的有效替代方案。然而，迄今為止，還沒有 pdNP 被批準(zhǔn)作為抗癌治療劑。

米糠是大米精煉過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品，用途有限，商業(yè)價(jià)值低。然而，它含有幾種具有抗癌特性的化合物，例如γ-谷維素和γ-生育三烯酚。為了探索米糠的這些治療特性，日本東京理科大學(xué) (TUS) 的 Makiya Nishikawa 教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組開發(fā)了米糠納米顆粒，并在小鼠模型中測試了其有效性。他們的研究成果于 2024 年 3 月 16 日發(fā)表在《納米生物技術(shù)雜志》第 22 卷上，由啟蒙大學(xué)的 Daisuke Sasaki 博士、Hinako Suzuki 女士、副教授 Kosuke Kusamori 和助理教授 Shoko Itakura 共同撰寫。

“近年來，越來越多的新藥模式正在開發(fā)中。與此同時(shí)，與新療法相關(guān)的開發(fā)成本急劇增加，增加了醫(yī)療費(fèi)用的負(fù)擔(dān)。為了解決這個(gè)問題，我們使用了米糠，一種具有抗癌特性的工業(yè)廢物，用于開發(fā)納米
顆粒，”西川教授解釋道。

該研究評(píng)估了米糠衍生納米顆粒（rbNPs）的抗癌作用，該納米顆粒是通過加工和純化越光米糠在水中的懸浮液而獲得的。當(dāng)用 rbNP 處理名為 colon26 的癌細(xì)胞系時(shí)，細(xì)胞分裂被抑制并誘導(dǎo)程序性細(xì)胞死亡，表明納米顆粒具有強(qiáng)大的抗癌作用。觀察到的 rbNP 的抗癌活性可歸因于 γ-生育三烯酚和 γ-谷維素，它們很容易被癌細(xì)胞吸收，導(dǎo)致細(xì)胞周期停滯和程序性細(xì)胞死亡。此外，rbNPs 還能降低蛋白質(zhì)的表達(dá)，例如 β-連環(huán)蛋白（一種與參與細(xì)胞增殖的 Wnt 信號(hào)通路相關(guān)的蛋白質(zhì)）和細(xì)胞周期蛋白 D1，已知這些蛋白質(zhì)會(huì)促進(jìn)癌癥復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移。此外，rbNPs僅在結(jié)腸26細(xì)胞中降低β-連環(huán)蛋白的表達(dá)，而不影響非癌細(xì)胞。

“與藥物相比，pdNP 的一個(gè)關(guān)鍵問題是其藥理活性較低。然而，rbNP 表現(xiàn)出比 DOXIL?（一種阿霉素脂質(zhì)體藥物制劑）更高的抗癌活性。此外，阿霉素對癌細(xì)胞和非癌細(xì)胞均具有細(xì)胞毒性。細(xì)胞，而 rbNPs 對癌細(xì)胞具有特異性細(xì)胞毒性，這表明 rbNPs 比阿霉素更安全，”Nishikawa 教授強(qiáng)調(diào)說。

為了確認(rèn) rbNP 在活體內(nèi)的抗癌特性，研究人員將 rbNP 注射到腹膜腔（由膈肌、腹部肌肉和骨盆包圍，并容納腸、肝臟和腎臟等器官）患有侵襲性腺癌的小鼠體內(nèi)。他們觀察到腫瘤生長受到顯著抑制，并且對小鼠沒有不利影響。此外，rbNPs 顯著抑制肺轉(zhuǎn)移小鼠模型中小鼠黑色素瘤 B16-BL6 細(xì)胞的轉(zhuǎn)移生長。

米糠具有多種特性，使其成為治療性 pdNP 的極好來源。首先，與許多其他 pdNP 來源相比，它是經(jīng)濟(jì)的。日本近 40% 的米糠被丟棄，從而提供了現(xiàn)成的原材料來源。其次，rbNPs的制備效率高于先前報(bào)道的pdNPs。 rbNPs 除了作為一種實(shí)用且安全的抗癌治療藥物外，其理化性質(zhì)也非常穩(wěn)定。然而，在人體臨床試驗(yàn)之前，必須研究一些參數(shù)，例如藥物水平分離技術(shù)的建立、評(píng)估生產(chǎn)過程控制參數(shù)以及評(píng)估人類癌細(xì)胞系和異種移植動(dòng)物模型的功效和安全性。

總之，米糠這種農(nóng)業(yè)廢棄物是一種價(jià)格實(shí)惠、有效且安全的治療性 pdNP 的來源，并且有可能在未來徹底改變癌癥治療。

“通過建立質(zhì)量穩(wěn)定的米糠納米顆粒的制造方法并確認(rèn)其安全性和有效性，我們可以開發(fā)出可持續(xù)、環(huán)保且負(fù)擔(dān)得起的癌癥治療藥物。因此，我們或許能夠幫助更多的癌癥患者維持健康治療后身心健康。”西川教授總結(jié)道。