化學所開發出腫瘤血管靶向阻斷的癌癥治療技術

　　如何實現精準的腫瘤靶向治療而不損傷正常組織一直是醫學界追求的目標。最近，中國科學院化學研究所分子納米結構與納米技術院重點實驗室王春儒課題組研究人員開發的基于金屬富勒烯納米顆粒的“分子手術刀”腫瘤治療技術，在實現這一目標的道路上前進了一大步。

　　眾所周知，實體腫瘤組織實際上是由腫瘤細胞和腫瘤血管形成的一個完整生態系統，不僅包含腫瘤細胞，內部還有豐富的腫瘤血管。現代生物醫學研究已經證明，腫瘤血管與正常血管在結構上存在巨大差異。一般來說，正常血管需要一年時間才能夠長成，是由內膜、中膜和外膜構成的三層密實結構，而腫瘤血管只用4天即可形成，結構上為由內皮細胞構成的單層薄膜。而由于構成腫瘤血管的內皮細胞間隙較大、結構不完整，導致腫瘤血管通常包含有大量納米尺度的小孔，使小分子和一些納米顆粒能夠透孔而出。目前已有很多研究利用腫瘤血管這種對小分子和納米顆粒的高通透性設計藥物，通過控制藥物顆粒合適的尺寸使其透過腫瘤血管進入瘤體，從而有效地提高抗腫瘤藥物在腫瘤內的濃度。

　　研究發現，當納米顆粒的尺度在合適的尺度下（例如50-200nm），要經過幾分鐘甚至幾十分鐘才能通過腫瘤血管的間隙，在這一過程中納米顆粒被腫瘤血管的內皮細胞所緊密包圍，因此可以通過合適的設計由此特異性地破壞腫瘤血管。化學所研究人員首先利用磁性金屬富勒烯，設計了尺度在150納米左右的水溶性納米顆粒，這種納米顆粒能夠通過吸收射頻提高內能，在幾分鐘至幾十分鐘后由于內能升高發生相變，并伴隨著體積劇烈膨脹50%左右。然后將金屬富勒烯納米顆粒靜脈注入小鼠體內，數分鐘后這些納米顆粒抵達腫瘤位置并長時間卡在血管壁上。這時再對小鼠施加射頻“引爆”這些納米顆粒。研究結果發現，這些鑲嵌在腫瘤血管壁上的金屬富勒烯納米顆粒“爆炸”有效地破壞了腫瘤血管，而后迅速阻斷對腫瘤的營養供應，幾個小時內就可完全“餓死”腫瘤細胞。

　　因為幾乎所有的腫瘤細胞都連接在腫瘤血管上，而正常細胞只連接在正常血管上，因此這種方法能夠異常精準地殺滅腫瘤而對正常生物組織和器官無害，可稱之為針對實體腫瘤的“分子手術刀”。實驗發現，整個治療過程快速、高效、低毒，而且對于肝癌、肺癌、乳腺癌等多種實體瘤均有顯著療效，是一種廣譜的腫瘤治療技術。目前該技術已經申請了國內和國際ZL，正在進行臨床前實驗。相關研究成果在線發表在SCIENCE CHINA Materials（《中國科學：材料科學》上。

化學所開發出腫瘤血管靶向阻斷的癌癥治療技術