PVA-BPA復合物可以通過LAT-1介導的內吞作用被內化到靶癌細胞中，從而增強細胞攝取並減緩不良外排。圖片來源：東京科技
關於癌症生物學的日益增長的知識促進了涉及選擇性靶向和殺死癌細胞的許多治療策略的發展。一種這樣的治療選擇是硼中子俘獲治療（BNCT），這是一种放射治療過程，涉及將硼轉移到癌細胞中並將其暴露於中子顆粒中，導致其發生核裂變，從而殺死癌細胞。如果臨床醫生可以確保硼僅存在於癌細胞中，那麼他們可以特異性地僅破壞癌細胞而不損害人體的正常細胞。
東京理工大學，京都大學和納米醫學創新中心（iCONM）的科學家通過將BPA與聚乙烯醇結合生產PVA-BPA復合物，從而改善了目前的BNCT，該復合物具有更長的細胞保留時間，增強了其的殺癌潛力。 BNCT。
科學家首先發現了使用對-硼烷苯丙氨酸（BPA）誘導這種選擇性攝取的方法。BPA是具有苯丙氨酸結構的含硼化合物。區別癌細胞與正常細胞的因素之一是稱為LAT1 胺基酸轉運蛋白的特殊結構的過多，該結構識別並允許將苯丙氨酸轉運到細胞中。因此，當BPA存在於癌細胞外部時，細胞表面的這些轉運蛋白使其進入癌細胞，從而成功實現BNCT。BPA一直被認為是BNCT最好的藥物。
但是，BPA有一個缺點：一旦癌細胞中的BPA水平升高，就會通過「反轉運」機制將其排出，這使BNCT在某些情況下有效具有挑戰性。因此，需要患者連續輸注BPA 30至60分鐘，以維持細胞內所需的量以使反應成功。這也使門為人為錯誤打開，例如在處理過程中可能使針頭脫落。
為了克服這些缺點，東京工業大學，京都大學和西山信弘教授領導的iCONM的科學家決定探索將硼保留在癌細胞中更長時間的其他方法。Nishiyama教授說：「我們假設，調節細胞內BPA的存在將確保它們不會通過反埠機制被送回。」
為了對此進行檢查，他們將稱為聚乙烯醇（PVA）和BPA的化合物混合在一起以形成PVA-BPA復合物，並觀察了該化合物在癌細胞中的內在化。他們發現添加PVA不會影響BPA的苯丙氨酸結構，從而使LAT1轉運蛋白能夠識別PVA-BPA復合物。但是，由於這種復合物太大而無法通過轉運蛋白，因此LAT1轉運蛋白將復合物吞入稱為內體的細胞器中，然後將其轉運到細胞中。由於BPA現在安全地位於內體中，因此癌細胞無法通過反轉運機制將其立即推出。這確保了硼遺體在細胞足夠長的時間癌細胞被有效殺死。還在動物模型中測試了該方法，發現增強了BNCT的抗癌活性。
因此，添加PVA提供了一種極其簡單的解決方案，可增強BPA的治療潛力。Nishiyama教授指出：「這項技術不費吹灰之力，並提供了一種新的給藥方式，著重於藥物的代謝消除過程。我們將與STELLA PHARMA CORPORATION合作推進PVA-BPA復合物的研究，以進行臨床試驗。誰進行了BPA臨床試驗。」
這項研究報告在《科學進展》上。