关于结核病，癌症能让我们学到什么?这是米纳尔·达塔(Meenal Datta)从研究生时期起就一直在追求的问题。
一旦身体的免疫系统感染了结核病，它就会形成肉芽肿——紧密的白细胞簇——试图阻挡肺部引起感染的细菌。但肉芽肿往往弊大于利。
达塔负责分析肉芽肿和肿瘤之间的相似性，发现两者在结构和功能上都存在异常。 2015年，她和其他研究人员研究了肉芽肿的血管结构，发现它们就像肿瘤血管一样受到损害和渗漏，这限制了两种疾病的药物输送和成功治疗。
圣母大学航空航天和机械工程助理教授达塔说：“这是我们第一次明确表明这两种具有不同原因和症状的疾病之间存在病理生理学相似性。” “癌症听起来一点也不像传染病。然而，这两种不同的疾病都具有相同的血管功能障碍问题。”
现在，圣母大学、马萨诸塞州总医院和美国国立卫生研究院同一团队的一项研究已经确定了一种药物组合，可以改善肉芽肿内的血流，有利于药物输送。该研究发表在《美国国家科学院院刊》上，利用数十年的癌症研究来研究受结核病影响的肺组织并改善治疗。
该研究的第一作者达塔说：“就像在肿瘤中一样，肉芽肿中的许多血管都被压缩或挤压关闭——就像你踩到花园软管一样。” “在癌症中，我们知道这种情况的发生是由于肿瘤块不断生长以及它所形成的支持性蛋白质支架(称为基质)造成的。我们认为结核病可能也会发生同样的情况。”
研究证实，肉芽肿中也存在类似的现象——细胞团和蛋白质支架过多。这种功能受损使得血液几乎不可能流过血管，从而削弱了将药物输送到结核病部位的能力。
达塔和她的合作者使用了氯沙坦，这是一种价格实惠的药物，用于治疗高血压。然而，它也有一个有益的副作用，即减少肉芽肿内产生的基质量，从而打开受压的血管并恢复血流。
研究人员随后将氯沙坦与贝伐单抗联合使用，贝伐单抗是癌症患者用来阻止不良血管过度生成的药物。通过这种双管齐下的药物方法，达塔和团队能够使肉芽肿血管发挥功能并表现得更加正常。
当研究人员将宿主导向疗法氯沙坦和贝伐珠单抗与抗生素一起应用时，他们发现肉芽肿内的药物输送和抗生素浓度得到改善。
此外，达塔的研究生 Maksym Zarodniuk 分析了该团队产生的基因组测序数据，发现即使没有抗生素，肉芽肿内的结核菌也会减少。
“当我们只进行这些针对宿主的治疗时，即使不添加抗生素，我们也能获得良好的治疗效果。这些疗法促进了身体的炎症反应以对抗细菌，这是我们没有预料到的，”达塔说。
对于 Datta 来说，这项研究为她 2011 年在马萨诸塞州总医院和哈佛医学院开始博士研究时开始的一系列结核病研究画上了圆满的句号，并跨越了她职业生涯的多个阶段。结核病虽然在美国基本上得到控制，但仍然被认为是全世界最致命的传染病之一。
达塔说：“我们选择的宿主导向疗法的优势在于，这些药物或非常相似的同类药物已经获得全球监管机构的批准，而且价格实惠。” “我们希望我们的临床前结果足够令人信服，能够启动临床试验以使结核病患者受益。”
如今，达塔在圣母大学的实验室主要致力于了解胶质母细胞瘤，这是一种罕见的难治性脑癌。达塔说，作为一名工程师，她可以跨入其他研究领域并以不同的视角，为多学科研究的重要性提供了一个很好的案例。
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