单一药物能否治疗美国的两大死亡原因：癌症和心血管疾病？

癌症和心血管疾病共有的分子途径具有重要的调控意义。

布莱恩·史密斯

客座作者

确定心血管疾病和癌症之间的共性可能会改善这两种疾病的治疗方法。

图片来源：SvetaZi/Shutterstock.com

心血管疾病和癌症表面上似乎有很大不同。但新发现的这两种疾病的起源和发展之间的相似之处意味着某些治疗方法可能对这两种疾病都有效。

我是一名生物医学工程师，花了二十年的时间研究和开发改善药物在体内传播的方法。事实证明，可以靶向特定免疫细胞的微小工程纳米颗粒可能是治疗癌症和心血管疾病的一种方法。

心血管疾病和癌症

动脉粥样硬化是最致命的心血管疾病。它是由炎症以及脂肪、胆固醇和其他脂质在血管壁上积聚形成斑块引起的。大多数心脏病发作是由斑块破裂引起的。身体试图治愈伤口可能会形成血栓，阻塞血管并导致心脏病发作。

另一方面，癌症通常是由基因突变引起的，基因突变使细胞无法控制地分裂。未经治疗的不受限制的快速细胞生长可能具有破坏性，因为很难在不损害健康器官的情况下停止生长。癌症可以从身体的任何器官开始并发生。

尽管心血管疾病和癌症似乎有不同的起源和原因，但它们有许多共同的危险因素。例如，肥胖、吸烟、慢性压力和某些生活方式的选择（如不良饮食）都与这两种疾病有关。为什么这两种疾病可能具有相似的危险因素？

心血管疾病和癌症之间的许多相似之处都可以追溯到炎症。慢性炎症是动脉粥样硬化的主要原因，它会破坏血管内壁的细胞并使斑块逐渐恶化。同样，慢性炎症可以通过增加突变来引发癌症，并通过增加为癌细胞提供营养的血管的生长和抑制人体的免疫反应来支持癌细胞的存活和扩散。

同时治疗两种情况

研究表明，针对癌症的疗法也有助于治疗动脉粥样硬化。

一个例子是针对肿瘤中称为巨噬细胞的免疫细胞并导致它们吞噬癌细胞的药物。事实证明，类似的药物可以导致巨噬细胞清除动脉粥样硬化中死亡和垂死的细胞，从而缩小斑块。

另一个例子是防止葡萄糖分解的抗糖酵解疗法。葡萄糖或糖是人体的主要能量来源。这些药物可以使患病的肿瘤血管和动脉粥样硬化血管看起来更“正常”，从根本上逆转这些血管的疾病进程。它们还可以减少动脉粥样硬化的炎症。

尽管目前上市的他汀类药物和贝特类药物可以降低动脉粥样硬化中的脂质水平和血液凝固，但这些药物并没有充分解决心血管疾病导致的死亡风险。为了改善结果，临床医生越来越多地使用针对不同目标的多种药物。一类有趣的治疗方法是钠葡萄糖协同转运蛋白 2 抑制剂，传统上用于治疗糖尿病。研究人员表明，这些药物既能显着预防心血管疾病，又能治疗癌症。

他汀类药物和钠葡萄糖协同转运蛋白 2 抑制剂的临床试验表明炎症、代谢和心血管疾病之间存在密切重叠，这表明了新的治疗机会。一个例子是免疫疗法“抑制”免疫——也就是说，它们解除了肿瘤对免疫系统的制动。在动物研究中，这种治疗癌症的方法还减少了动脉粥样硬化斑块，并在一项针对人体的小型研究中减少了血管炎症。

纳米医学特洛伊木马

最近的一项发现表明，纳米管——一种由碳制成的非常小的颗粒，比人类头发丝细一万多倍——可以进入特定的免疫细胞，穿过血液并像特洛伊木马一样进入肿瘤。这些纳米管可以携带研究人员放置的任何东西，包括药物和成像造影剂。

携带纳米管的免疫细胞通过炎症反应自然地瞄准肿瘤。由于癌症和动脉粥样硬化都是炎症性疾病，我和我的研究团队一直在研究纳米管负载的免疫细胞是否也可以作为斑块的递送载体。

纳米管可以装载一种刺激免疫细胞“吃掉”斑块碎片的疗法，从而减少斑块尺寸。此外，将药物递送专门限制在这些免疫细胞上可以降低脱靶副作用的风险。这些纳米管还可以通过突出斑块来改善心血管疾病的诊断。

纳米颗粒进入肿瘤的另一种方式是挤压炎症条件下生长的新血管的开口。这被称为增强渗透和保留效应，其中较大的分子和纳米颗粒积聚在血管渗漏的组织中，并由于其尺寸而在那里停留一段时间。首次在癌症中发现这种效应，研究人员正在应用这种效应来改善心血管疾病的药物输送，心血管疾病也可能涉及血管渗漏。

改善药物开发

癌症和心血管疾病共有的分子途径具有重要的调控意义。将药物送入诊所所涉及的成本是巨大的。将同一种药物应用于两个不同患者群体的可能性提供了巨大的经济和降低风险的激励。它还为患有这两种疾病的患者提供了同时治疗的潜力。

基于纳米颗粒的抗癌药物于 1995 年首次进入临床，此后研究人员开发了许多其他药物。但目前只有一种心血管纳米药物获得食品药品监督管理局批准。这表明新的纳米疗法有机会提高心血管药物疗效并减少副作用。

由于癌症和心血管疾病之间的相似性，癌症纳米药物可能是治疗心血管疾病的有力候选药物，反之亦然。随着基础科学发现这些疾病之间的其他分子相似之处，患者将成为可以治疗这两种疾病的更好疗法的受益者。

Bryan Smith，密歇根州立大学生物医学工程副教授

本文是根据知识共享许可从 The Conversation 重新发布的。阅读原文。