中国科技大学PNAS：研发抗癌新武器

 来自中国科技大学、埃默里大学和乔治亚技术学院的研究人员报告称，他们开发出了一种刺激响应性团簇纳米粒子来改善肿瘤渗透及疗效。这一研究结果发布在3月28日的《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。

中国科技大学的王均（Jun Wang）教授，及埃默里大学和乔治亚技术学院的聂书明（Shuming Nie）教授是这篇论文的共同通讯作者。王均教授的研究兴趣为肿瘤靶向治疗和肿瘤干细胞研究、纳米药物和药物输送系统、RNA干扰、纳米生物材料。在Science Translational Medicine、Angew Chem Int Ed等杂志发表研究论文120余篇。

癌症是严重危害人类健康，破坏家庭和社会和谐的因素之一。在中国，癌症已经成为城市和农村居民的第一位死因，而且癌症发生率正处于快速上升期，每年癌症发病人数约260万，死亡180万人。在欧美等发达国家，癌症也排在死因的第二位。

化学疗法是癌症的传统治疗方法之一，但是目前在临床治疗中广泛应用的药物缺乏选择性。它们在体内分布广泛，尤其在一些正常器官和组织中也可有较多分布，这一方面降低了药物的利用度，另一方面还对正常组织和器官造成显著的毒副作用，导致患者耐受性降低，削弱药物的治疗效果。除此之外，长期使用化疗药物也会导致肿瘤细胞对化疗药物产生耐药性，反而增加后期治疗的困难。鉴于此，寻找针对肿瘤的特异性位点，提高化疗药物的选择性，使其具有靶向性，成为了近年来肿瘤治疗研究的关键问题之一。

随着纳米生物技术突飞猛进的发展，将纳米生物技术与疾病治疗手段相结合所产生的新型学科——纳米医药材料逐渐引起了研究者的兴趣。纳米药物已成为目前国际纳米科技和生物医药研究的热点前沿领域。癌症纳米药物的主要目标是有效将治疗传送至实体瘤内的癌细胞处。然而，当前仍有一系列的生物学障碍阻碍了纳米药物到达靶细胞处。

在这里研究人员报告称，他们开发出了一种刺激响应性团簇纳米粒子，并证实其能根据肿瘤微环境的内源性刺激适应性改变诸如大小、zeta电位和药物释放速率等一些理化性质，使得最终克服这些障碍，尤其是肿瘤渗透瓶颈变成可能。

一旦iCluster在肿瘤部位累积，肿瘤细胞外固有的酸性会触动排出偶联铂（platinum）前药的聚酰胺- 胺树枝状分子（直径约为5 nm)。这样的结构改变大大提高了治疗药物的肿瘤渗透和细胞内化。内化的树枝状分子前药在细胞内进一步分解释放出顺铂（cisplatin）来杀死癌细胞。研究人员在不同的体内难治性肿瘤模型，包括渗透性较差的胰腺癌、耐药癌症和转移性癌症中证实了iCluster优越的抗肿瘤活性，证实了它的通用型和广泛适用性。

大部分的癌症死亡是由于肺和肝脏转移，仍然没有方法可以治愈。现有的抗癌药物只能提供有限的疗效，因为它们无法克服体内的生物障碍，并且无法以足够的浓度到达癌细胞。来自美国休斯敦卫理公会研究所的一组研究人员，首次研制出了一种药物，可成功地消除小鼠的肺转移性肿瘤，从而彻底改变了转移性三阴性乳腺癌的治疗。这项里程碑式的研究，发表在2016年3月份的Nature Biotechnology杂志上。

在过去的十年里，多伦多大学生物材料和生物医学工程研究所（IBBME）的陈志和教授一直在寻找能够将化疗药物传送到肿瘤内，而不会去到其他地方的办法。现在，他的实验室设计出了一套纳米颗粒，这些纳米颗粒上附着了可改变形状接近病变组织的DNA链。研究工作以两篇论文的形式发表在2016年2月的Science及PNAS杂志上。

同月，Nature Nanotechnology杂志发表了另一种强大的纳米技术，能够精确检测并消灭手术遗留的癌细胞。这种技术有望大大提升癌症患者的存活机会，尤其是当肿瘤无法完全切除的时候。研究人员正在积极筹备临床试验，计划在未来两年内开展相关工作。