傳統癌癥治療方案是手術(shù)結合放化療。對于大多數癌癥患者而言，除了化療的痛苦之外，承受最大的風(fēng)險則是癌細胞轉移。近期，來(lái)自于美國休斯敦衛理公會(huì )研究所的研究團隊研發(fā)出一種新方法，能夠將抗癌藥物直接靶向轉移的癌細胞。

　　方法的創(chuàng )新點(diǎn)在于通過(guò)將抗癌藥物與納米材料結合，直接靶向轉移惡性細胞，巧妙地避免化療藥物對正常細胞的損傷，從而減緩患者接受藥物治療的痛苦。過(guò)程類(lèi)似于“多級火箭”將宇航員運載出地球，抵達月球并安全返回。

　　構建納米發(fā)電機：多孔硅顆粒裝填抗腫瘤藥物，實(shí)現靶向治療

　　這一療法的核心是抗腫瘤廣譜藥——阿霉素（doxorubicin，Dox）。多年來(lái)，阿霉素一直是癌癥治療的中流砥柱，可用于對抗多種腫瘤。它通過(guò)抑制DNA、RNA合成，阻止腫瘤細胞分裂。但是該藥物隨血液運輸會(huì )對心肌細胞造成損傷，導致心力衰竭。所以常常不得不降低治療劑量或者徹底停止用藥。

　　所以，如何規避不良反應，將阿霉素直接靶向腫瘤細胞？這是一個(gè)重大挑戰，因為腫瘤細胞膜上的蛋白通道會(huì )將大部分藥物阻擋在細胞外。美國休斯敦衛理公會(huì )研究所的納米醫學(xué)專(zhuān)家MauroFerrari團隊結合納米醫學(xué)的理念，開(kāi)創(chuàng )了新的藥物治療策略。

　　團隊耗時(shí)多年將多孔硅納米顆粒開(kāi)發(fā)成藥物載體，從藥物裝載、靶向運輸到定點(diǎn)釋放，3大步環(huán)環(huán)相扣，將藥物成功投入轉移性癌細胞并在核位置釋放：

　　第一步：藥物裝載，形成納米發(fā)電機（iNPG-pDox）

　　為了使得盡可能多的阿霉素進(jìn)入轉移性腫瘤細胞，并順利通過(guò)細胞膜蛋白通道，Ferrari團隊將多個(gè)阿霉素分子串聯(lián)形成了一個(gè)多阿霉素聚合物（p-Dox）。他們將聚合物裝填入多孔硅顆粒。裝載有多阿霉素聚合物的多孔硅顆粒相當于納米發(fā)電機（iNPG-pDox），負責阿霉素藥物運輸和靶向作用于癌變細胞

　　第二步：靶向運輸，“發(fā)電機”溶解釋放出藥物

　　納米顆粒的微型尺寸以及圓盤(pán)的外形，為iNPG-pDox在血管中暢通無(wú)阻地流動(dòng)提供了保證。而腫瘤周?chē)难芡腔吻移茡p的，所以納米顆粒會(huì )從畸形血管中遺漏，并在腫瘤細胞群區域富集。

　　以患有轉移性肝癌和肺癌的老鼠作為動(dòng)物模型，將含藥物的顆粒注射到老鼠中。結果顯示，多孔硅顆粒在腫瘤細胞群區域集合，并且納米顆粒會(huì )在2-4周內慢慢降解。

　　裝載有多阿霉素聚合物（p-Dox）的多孔硅顆粒相當于納米發(fā)電機（iNPG），負責阿霉素藥物的運輸。從iNPG釋放出來(lái)的p-Dox，會(huì )再次環(huán)繞成納米粒大小的微型小球進(jìn)入腫瘤細胞。

　　第三步：定點(diǎn)釋放，藥物環(huán)繞成小球狀進(jìn)入腫瘤細胞

　　隨著(zhù)納米顆粒iNPG-pDox的降解，其包裹的化學(xué)藥物p-Dox被釋放出來(lái)。在腫瘤微環(huán)境中，p-Dox會(huì )再次環(huán)繞形成納米大小的微小球。每個(gè)小球只有20-80納米大小，這與細胞之間為物質(zhì)交流而分泌的囊泡尺寸一致，從而使得阿霉素微小球也能夠輕易穿過(guò)膜蛋白通道，進(jìn)入腫瘤細胞。

　　神奇的是，進(jìn)入腫瘤細胞內部的微小球會(huì )想細胞核區域靠近。為什么藥物會(huì )靶向細胞核？Ferrari表示，即便這正是研究人員所期冀的結果，但是對其機理還不清楚。研究人員注意到，相比于細胞膜，藥物靶向的細胞核區域稱(chēng)酸性環(huán)境。他們設計的聚合物能夠在酸性條件下溶解釋放出單個(gè)阿霉素分子，從而提高藥物特異性殺傷癌細胞的效率。

　　接受動(dòng)物試驗的患癌老鼠中，治療8個(gè)月后高達50%沒(méi)有出現轉移性腫瘤跡象。對于人類(lèi)，研究人員表示這一治療效果相當于癌癥治愈24年。相關(guān)研究成果于3月14日發(fā)表在《NatureBiotechnology》。

　　這一藥物靶向的研究并不是納米醫學(xué)的首次應用。根據《柳葉刀》最新發(fā)表的研究文章，超50種納米藥物正處于臨床試驗。目前，該創(chuàng )新納米藥物僅僅在動(dòng)物模型上成功進(jìn)行，休斯敦衛理公會(huì )研究所已經(jīng)為這種藥物建立了良好的生產(chǎn)規范（GMP），并計劃將在一年內開(kāi)展臨床試驗，盡早獲得FDA批準。