徹底變革癌癥治療的納米粒子

　　最近，來自美國休斯敦衛理公會研究所的一組研究人員，首次研制出了一種藥物，可成功地消除小鼠的肺轉移性腫瘤，從而徹底改變了轉移性三陰性乳腺癌的治療。這項里程碑式的研究，發表在3月份的《Nature Biotechnology》雜志。

　　大部分的癌癥死亡是由于肺和肝臟轉移，仍然沒有方法可以治愈。現有的抗癌藥物只能提供有限的療效，因為它們無法克服體內的生物障礙，并且無法以足夠的濃度到達癌細胞。休斯敦衛理公會研究所的納米技術和癌癥研究人員，開發出了一種藥物，可在小鼠的肺轉移瘤內生成納米粒子，從而解決了這個問題。

　　在這項研究中，在接受該藥物治療的小鼠當中，有百分之50的小鼠在八個月后沒有出現轉移性疾病的跡象。這相當于人類轉移性疾病約24年的遠期生存。

　　休斯敦衛理公會研究所主席和首席執行官Mauro Ferrari博士指出，由于人體自身的防御機制，大部分的癌癥藥物被吸收到健康組織，從而造成了負面影響，只有一小部分的藥物到達腫瘤，從而使它不那么 的有效。這種新的治療策略，可使載體通過連續的生物屏障，將抗癌藥物運送到癌癥的內部。活性藥物僅在轉移性癌細胞的細胞核內釋放，從而避免了癌細胞的多藥 耐藥機制。在所有小鼠中，這種策略可有效地殺死腫瘤，并提供顯著的治療效果。

　　這一發現是Ferrari在納米醫學工作20年來的一項結果。Ferrari和本文共同資深作者Haifa Shen博士，描述了這種可注射納米粒子發生器（iNPG）的作用，以及一種標準化療藥物納米版本的復雜運輸方法，如何在已經轉移到小鼠模型肺部的三陰性 乳腺癌中，產生了從未見過的效果。

　　Ferrari說：“這可能聽起來像科幻小說，好像我們已經穿透和摧毀了死亡之星，但是我們的這一發現是變革性的。我們發明了一種方法，該方法實際 上可在癌細胞內產生納米粒子，并將藥物顆粒釋放在細胞核部位。用這種可注射的納米粒子發生器，我們能夠做到標準化療藥物、疫苗、輻射和其他納米粒子都做不 到的事情。”

　　休斯敦衛理公會研究所已經為這種藥物建立了良好的生產規范（GMP），并計劃加快研究，以獲得FDA的批準，并在2017年開始在人類中開展安全性和有效性的研究。

　　Ferrari教授指出：“我決不想給成千上萬的癌癥患者過度承諾找到了一種治療方法，但是數據是驚人的。我們討論的是，改變轉移性癌癥的治療現狀，這樣，癌癥不再等于判了死刑。”

　　休斯敦衛理公會團隊使用阿霉素——已使用了幾十年的一種癌癥治療藥物，但對心臟的副作用，并不是轉移性疾病的一種有效方法。在這項研究中，他們將阿霉素包裝在可注射的納米粒子發生器中，這個發生器是由許多組件組成的。

　　休斯敦衛理公會研究所納米醫學系資深成員Shen博士解釋說，在給藥過程中，每一個組件都發揮一個特定和必不可少的作用。第一個組件是，可在體內自 然降解的納米多孔硅材料。第二個組件是一種由多條鏈組成的聚合物，每條鏈都含有阿霉素。一旦進入腫瘤內，硅材料就會降解，釋放出這些鏈。由于自然熱力學的 力量，這些鏈卷曲形成可被癌細胞吸收的納米粒子。一旦進入癌細胞內，靠近細胞核的酸性PH值，會使藥物從納米粒子釋放出來。在細胞核內，活性藥物采取行 動，殺死細胞。

　　Ferrari說：“如果這項研究結果在人類身上得以證明，甚至只看到了這一生存時間的一小部分，我們仍然在討論顯著延長許多年的壽命。對于已被告知無法治療的患者群來說，這的確提供了一種治療策略。”

　　休斯敦衛理公會研究所的團隊希望，這種新的藥物可以幫助醫生治療其他來源的肺轉移癌，以及原發性肺癌。

　　目前，已有超過100種藥物被批準用于治療癌癥，但如何因人施藥以取得最佳療效，仍是個難題。常規治療手段下，治療癌癥的藥物往往具有毒副作用，藥 物進入體內，大部分被肝臟、腎臟代謝，極少量藥物進入腫瘤。為此，科學家們嘗試了各種方法，想把藥物特異性地運送到腫瘤部位，納米粒子就是其中一種輔助手 段，相關研究盤點如下。

　　巧偽裝抗癌藥摧毀腫瘤

　　去年10月份，知名華人學者顧臻帶領的研究小組首次開發出一種技術，把抗癌藥物表 面涂覆上來自于患者自身的血小板膜，從而使藥物在體內持續的時間更長，可同時攻擊原發腫瘤細胞和循環腫瘤細胞，這兩種細胞都可以導致癌癥的轉移。相關研究 結果發表在材料科學頂級期刊《Advanced Materials》。顧臻博士：巧偽裝抗癌藥摧毀腫瘤

　　指示抗癌藥進程的納米粒子

　　今年1月份，來自美國俄亥俄州立大學的研究人員，基于自然發生的綠色熒光蛋 白，設計了一種納米粒子，可以穿過人體細胞，跟蹤抗腫瘤藥物的蹤跡。這些納米顆粒在可見光范圍內具有光學活性、生物相容性和耐光性，在初步研究中，研究人 員用MUC1核酸適體——阿霉素（DOX），對這些納米粒子進行了功能化處理，可將化療劑DOX帶到癌細胞，表明他們能夠實時監測藥物在人類上皮癌細胞中 的釋放。他們這一研究成果發表在《Nature Nanotechnology》。指示抗癌藥進程的納米粒子

　　消滅癌細胞的納米“炸彈”

　　2016年2月，Nature Nanotechnology雜志發表了一種強大的納米技術，能夠精確檢測并消滅手術遺留的癌細胞。這種技術有望大大提升癌癥患者的存活機會，尤其是當腫瘤無法完全切除的時候。研究人員正在積極籌備臨床試驗，計劃在未來兩年內開展相關工作。Nature子刊：消滅癌細胞的納米“炸彈”

　　跨越血腦屏障的納米粒子

　　多形性膠質母細胞瘤（GBM）每年殺死約15000人。治療的主要障礙之一是血 腦屏障——使必需的營養物質進入大腦、但阻斷其他物質通過的血管網絡。因此，迫切需要一種手段，有效地運送治療藥物通過這道屏障。最近，美國勞倫斯伯克利 國家實驗室（伯克利實驗室）的納米科學專家，可能找到了解決方案。他們將相關研究結果發表在《Journal of Controlled Release》。華人女學者：跨越血腦屏障的納米粒子

　　用納米晶體照亮癌細胞

　　來自西安交通大學、新加坡南洋理工大學和美國亞利桑那大學的研究人員，開發出一種微小的納米晶體，可以用于新一代的醫學成像技術，來照亮癌細胞。相關研究結果發表在新創刊雜志《Applied Materials Today》。西安交大：用光照亮癌細胞的新技術

　　抑制乳腺癌轉移的法寶

　　2015年5月，美國凱斯西儲大學的研究人員，將精雕細琢的納米粒子與大自然一種有效的干擾物相結合，來阻止小鼠模型中三陰性乳腺癌的擴散。相關研究結果發表在《Cancer Research》雜志。