癌症饥饿疗法制造技术

本发明专利技术涉及进入线粒体且随后被暴露于电离辐射的谷氨酰胺类似物。当暴露于电离辐射时，本发明专利技术损坏线粒体(以及其他)亚结构例如mtDNA、外膜、内膜、嵴、核糖体等，并导致这些线粒体的有效破坏。没有线粒体的肿瘤发生细胞不能产生其生存和复制需要的能量，有效地使其匮乏能量并导致其破坏。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术描述了用于消除靶向组织或细胞的方法，该方法借助于施用包含钼、铁和/或其他高Z元素的谷氨酰胺类似物并随后将这些组织或细胞暴露于高能辐射，包括，但不限于X射线、Y射线、微波、α粒子、质子和中子。更特别地，本专利技术描述了用于靶向之前提及的组织或细胞的线粒体来破坏、从而使这些细胞匮乏其增殖需要的能量的方法。背景讨论放射治疗通常定义为使用来自X射线、Y射线、中子、质子、和其他来源的高能辐射杀死癌症细胞并使肿瘤缩小。放射可来自身体外部的机器，也称作外部射束放射治疗(external-beam radiation therapy),或其可来自靠近癌细胞的布置在体内的放射性材料，也称作内部放射治疗(internal radiation therapy)。然而放射治疗具有其局限性。用来消除不想要的组织的电离辐射可对周围健康组织产生损害，或可能由于一些条件例如缺氧(这使得祀向细胞(targeted cells)抗福射)或细胞处于其对这些辐射的作用不是很敏感的有丝分裂周期部分而不能有效对抗靶组织。已耗费许多研究和努力开发增强放射治疗的有效性并限制对健康的非靶向组织的损害的化合物和技术。辐射敏化剂是通过使肿瘤发生细胞对辐射作用更加敏感来增加放射治疗的有效性而制造的药物。称作卤化嘧啶的一类辐射敏化剂通过直接使DNA对来自辐射的损害更敏感实现了这种增强作用。这类辐射敏化剂通过将卤化嘧啶直接加到DNA链内取代胸腺嘧啶而起作用。这种取代消弱了 DNA链并使细胞对辐射和紫外光更敏感。另一类辐射敏化剂通过快速电离/去激发过程和二次电子的强烈发射发挥功能。称作缺氧细胞敏化剂的又另一类辐射敏化剂增强了匮乏分子氧的肿瘤发生细胞的辐射敏感性。认为这些药物的辐射敏化作用有助于电离辐射，这是通过提高后者损坏核DNA造成不可修复的链断裂，从而引发凋亡的能力实现的。还已形成了理论，药物顺钼，一种已知具有辐射敏化性质的化疗药物，可对线粒体结构造成损坏。进一步地，细胞呼吸是代谢过程的集合，通过这些代谢过程将来自营养物质的生化能量转化成腺苷三磷酸(“ATP”)形式的能量。在正常的有氧细胞呼吸期间，一分子葡萄糖，哺乳动物血清中最丰富的营养物质，转化成两分子丙酮酸和两分子净ATP。这一过程称作糖酵解。然后丙酮酸被进一步分解以释放理论产量的36-38分子ATP。在有氧细胞呼吸过程中起重要作用的线粒体是几乎所有真核细胞的细胞质中的球形的或长形的细胞器，其包含遗传材料和对细胞代谢重要的许多酶，包括负责将食物转化成可用能量的那些酶。线粒体提供细胞移动、分裂、产生分泌性产物、收缩所需要的能量一简而言之，其是细胞的动力中心。其约为细菌的尺寸，但根据细胞类型可具有不同的形状。线粒体是膜结合的细胞器，且像细胞核一样具有双层膜。外膜是相当光滑的；内膜是高度卷曲的，形成称作嵴的褶。嵴极大地增加了内膜的表面积，且正是在这里发生线粒体电子传递。线粒体的精细结构对于该细胞器的功能发挥是非常重要的。两个特化的膜包封存在于细胞中的每一个线粒体，将该细胞器分成狭窄的膜间空隙和大得多的内部基质，各自包含高度特化的蛋白质。线粒体的外膜包含由蛋白质孔蛋白形成的许多通道并像筛子一样起作用，将太大的分子过滤掉。相似地，内膜高度卷曲致使形成大量称作嵴的内褶，也只允许特定分子从其经过且比外膜的选择性大得多。为确保仅允许对基质必不可少的那些材料进入内膜，内膜利用将只转运正确分子的一组转运蛋白质。共同地，线粒体的多个区室能够协调发挥作用以在复杂的多步骤过程中产生ATP。线粒体不同于大多数其他细胞器，因为其具有其自身的环状DNA(与原核生物的DNA相似)并独立于其被发现的细胞而复制；一种明显的内共生情形。线粒体DNA定位到基质中，基质也包含许多酶以及用于蛋白合成的核糖体。细胞呼吸的许多关键代谢步骤由能够穿过线粒体基质扩散的酶催化。参与呼吸的其他蛋白质包括产生ATP的酶镶嵌在线粒体内膜中。嵴的内褶显著地增加了可用于容纳负责细胞呼吸的酶的表面积。人线粒体包含5至10个相同的环状DNA分子。每个分子包含16，569个碱基对，这些碱基对编码包括核糖体RNA(rRNA)、转移RNA(tRNA)和13种多肽的37个基因。这13种蛋白质是线粒体内膜中的蛋白质复合物的重要部分，其形成复合物I、III、IV和V的部分。这些蛋白质复合物还依赖于由核DNA编码的在细胞溶胶中合成并被输送到线粒体中的蛋白质。没有氧存在下，缺氧细胞仍可通过糖酵解产生能量并产生两个分子的净ATP。然而，在这种缺氧条件下，所得的丙酮酸未被转运到线粒体以进一步处理，而是遗留在胞质中通过乳酸发酵将其转化成乳酸并从细胞中排出。这个过程称作无氧呼吸。有趣的是，一段时间以来已观察到即使在氧存在下，快速增殖的肿瘤发生细胞具有对低效无氧呼吸的偏好且因此利用量异常高的葡萄糖。这称作有氧糖酵解或Warburg作用，Warburg作用是以在1926年作出这一发现的Otto Heinrich Warburg命名的。已提供多种理论来解释该作用，其中一种是葡萄糖降解给细胞提供用于多种生物合成途径的中间产物。因此得出理论肿瘤细胞维持强健的糖酵解以保持这些中间产物的随时供应。然而，葡萄糖不是正在增殖的癌细胞以极大升高的水平消耗的唯一化合物。相对于非肿瘤发生细胞，这些细胞还使用大量的谷氨酰胺。谷氨酰胺是遍布全身大量存在的非必须氨基酸并参与许多代谢过程。其是由谷氨酸和氨(ammonia)合成而来。其是体内氮的主要载体并且是许多细胞的重要能量来源。在癌细胞中，因为这些细胞使用来自循环的碳用于生物合成目的，TCA循环被缩短。因此柠檬酸不可能一路循环回来并再产生草酰乙酸(“0ΑΑ”)。肿瘤通过氧化大量的氨基酸谷氨酰胺并将其加到中断的TCA循环中解决了需要再生OAA的问题且还产生了其增殖需要的大部分能量。在肿瘤发生细胞中，缩短的TCA循环并入谷氨酰胺和通过葡萄糖磷酸化提供的丙酮酸以产生能量并制造生物合成途径的前体。之前已作为治疗性抗癌药物可能起作用的潜在途径研究了肿瘤发生细胞中谷氨酰胺利用显著增加的现象。已知谷氨酰胺类似物L_- α -氨基_3_氯_4,5_ 二氢-5-异噁唑乙酸(阿西维辛)和6-重氮基-5-氧-L-正亮氨酸(DON)具有针对各种各样的肿瘤的细胞毒活性。认为这些药物通过抑制线粒体酶活性发挥功能。然而，由于这些药物的高毒性限制了其作为用于人的治疗的有用性。迄今为止，没有药物被专门设计成靶向肿瘤发生组织和细胞的线粒体来破坏的辐射敏化剂。高Z材料和带电粒子放大的物理状况以下，通过对比当暴露于带电粒子和Y射线光子或X射线光子的注量(fluence)时不同材料的各自相互作用率(interaction rate),讨论了高Z材料在原子(皮米，或 1E-12米)尺度方面的影响。另外，就治疗性放射来讲，对于中电压和巨电压能量范围，本文提供的能量沉积模型为2E5至I. 8E7eV或3. 2E-14至2. 88E-12J。对于治疗性放射，组织被暴露于校准的电子束或光子束。光子通过相干碰撞(coherent collision)、光电碰撞、康普顿碰撞或电子偶生成碰撞(pair productioncollision)间接与物质相互作用。相干散射致使没有能量沉积，且将不再进一步讨论本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：佩德罗·阿纳斯塔西奥塞拉诺奥赫达，
申请(专利权)人：佩德罗·阿纳斯塔西奥塞拉诺奥赫达，
类型：
国别省市：