杜克大學生物醫學工程師展示了迄今為止在小鼠模型中記錄的最有效的胰腺癌治療方法。雖然大多數小鼠試驗認為只要腫瘤停止生長就是成功，但新的治療方法在許多模型類型中消除了80%的小鼠的腫瘤，包括那些被認為是最難治療的腫瘤。

該方法將傳統的化療藥物與一種新的照射腫瘤的方法相結合。這種治療方法將放射性碘-131直接植入腫瘤內的一個凝膠狀組織，這一組織負責保護藥物載荷，一旦輻射消失就會被人體吸收，而不是從外部光束中施放輻射，穿過健康組織。

這項研究最近發表在《自然-生物醫學工程》雜誌上。

Jeff Schaal說：”我們深入研究了1100多種臨床前模型的治療方法，從未發現像我們這樣腫瘤縮小和消失的結果，”他在杜克大學生物醫學工程系Alan L. Kaganov傑出教授Ashutosh Chilkoti的實驗室裡讀博士期間進行了這項研究。”當其他文獻都在說我們看到的情況沒有發生時，那時候我們就知道我們有了極其有趣的進展。”

胰腺癌是癌症相關死亡的第三大原因，但僅佔所有癌症病例的3.2%。它的治療難度令人難以置信，因為它的腫瘤往往具有侵略性的基因突變，使其對許多藥物產生抗藥性，而且它通常被發現得很晚，幾乎是發現它時就早已擴散到身體的其他部位。

目前胰腺癌主要的治療方法是將化療與針對腫瘤的輻射束相結合，化療使細胞長期處於易受輻射影響的生殖階段。然而，這種方法在一定程度的輻射到達腫瘤之前是無效的。此外，儘管最近在輻射束整形和瞄準方面取得了突破，但在不冒嚴重副作用的情況下達到這一閾值是非常具有挑戰性的。

研究人員已經嘗試的另一種方法是將包裹在鈦中的放射性樣本直接植入腫瘤內。但是，由於鈦阻擋了除伽馬射線以外的所有輻射，而伽馬射線會在腫瘤外傳播，因此在對周圍組織造成損害之前，鈦只能在體內停留很短的時間，無法達到目的。

Schaal說：”現在沒有治療胰腺癌的好方法，”他現在是Cereius公司的研究主任，該公司是一家北卡羅來納州達勒姆市的生物技術初創企業，致力於通過不同的技術方案將定向放射性核素療法商業化。為了避開這些問題，Schaal決定嘗試一種類似的植入方法，運用了一種由彈性蛋白樣多肽（ELPs）製成的物質，ELPs是合成的氨基酸鏈，粘合在一起形成一種具有定制特性的凝膠狀物質。由於ELPs是Chilkoti實驗室的一個重點，他能夠與同事一起設計一個非常適合這項任務的輸送系統。

ELPs在室溫下以液態存在，但在較熱的人體中形成穩定的凝膠狀物質。當與放射性元素一起注射到腫瘤中時，ELPs會形成一個包裹著放射性原子的小倉庫。在這種情況下，研究人員決定使用碘-131，一種碘的放射性同位素，因為幾十年來醫生已經在醫學治療中廣泛使用它，而且它的生物效應已被充分了解。

ELP儲存庫將碘-131包裹起來，防止它滲漏到體內。碘-131發射出β射線，穿透生物凝膠並將其幾乎所有的能量直接作用於腫瘤組織而不會到達周圍組織。隨著時間的推移，在碘-131衰變為無害的氙的形式之後，ELP庫降解為其組成的氨基酸並被人體吸收。

“β射線還提高了ELP生物凝膠的穩定性，”Schaal說。”這有助於庫房持續更長的時間，只有在輻射用完後才會分解。”

在這篇新論文中，Schaal和他在Chilkoti實驗室的合作者測試了這種新療法與紫杉醇（一種常用的化療藥物）協同治療各種胰腺癌的小鼠模型。他們選擇了胰腺癌，因為它因難以治療而聲名狼藉，希望表明他們的放射性腫瘤植入物能與化療產生協同效應，而相對較短的放射束療法則不能。

研究人員在小鼠身上測試了他們的方法，這些小鼠皮膚下的癌症是由已知發生在胰腺癌中的幾種不同突變造成的。他們還對在胰腺內有腫瘤的小鼠進行了測試，這類腫瘤更難治療。

測試發現所有模型的反應率為100%，其中四分之三的模型在大約80%的時間裡腫瘤被完全消除。測試還顯示，除了單純化療引起的副作用外，沒有立即且明顯的副作用。

“我們認為持續的輻射使藥物與它的作用比外照射療法允許的更強，”Schaal說。”這使我們認為，對於許多其他癌症來說，這種方法實際上也可能比外照射療法效果更好。”

然而，這種方法仍處於早期臨床前階段，不會很快用於人體。研究人員說，他們的下一步是大型動物試驗，他們將需要證明該技術可以通過現有的臨床工具和醫生已經接受過培訓的內窺鏡技術來準確完成。如果成功，他們期待著在人類身上進行第一階段的臨床試驗。

Chilkoti說：”我的實驗室在開發新的癌症治療方法方面已經工作了近20年，這項工作也許是我們在其潛在影響方面所做的最激動人心的工作，因為晚期胰腺癌是不可能治療的，而且無一例外都是致命的。胰腺癌患者應該得到比目前更好的治療選擇，我深深地致力於將這一切帶入臨床”。