化療走向精確打擊

李　楊

3～5年之后，新的納米技術將可能極大地減小化療藥物對健康細胞的無謂殺傷

眾所周知，癌癥治療遭遇的世界性難題之一，就是化療藥物往往不能區分細胞好壞而全部通吃，在殺死癌細胞的同時，對人體健康器官也造成損傷。

現在，這一問題有望得到解決。中國科學家發現了一種運用納米技術，把藥物準確地送入腫瘤細胞內部的輸送載體，能夠提高化療藥物的靶向性，精確打擊癌細胞。

“納米載體就像‘遠程火箭，藥物就是‘彈頭，能夠直接命中并深入腫瘤細胞。”課題負責人，中國科學院生物物理研究所研究員梁偉接受本刊采訪時比喻道。

由中科院生物物理所博士唐寧和杜鋼軍撰寫的相關論文，發表在7月4日出版的《美國國立癌癥研究院院刊》上。該刊配發的長篇評論稱：這是一個簡單但能有效地將藥物和合適的載體整合起來產生很好效果的例子，也許藥理學概念上的“導彈”，即抗腫瘤藥物，由于不能正確識別它們的“靶標”和“友軍”而錯傷病人的日子將會很快結束。

不濫殺無辜的納米導彈

1906年德國醫學家保羅·埃爾利希首次提出藥物輸送的概-念，即固體腫瘤的藥物輸運目標是，提高腫瘤內部藥物濃度的同時阻止其他器官暴露在藥物的作用之下。為了達到這一目標，人們發展了很多種類的藥物輸送系統，包括脂質體、膠束、酶連抗體前藥，光活性療法和大分子藥物載體等等。

中國科學家此次的創新在于，他們發現，一種名叫“聚乙二醇衍生化磷脂”的聚合物溶入水中后，可與廣普抗腫瘤化療藥“阿霉素”自動組裝成納米尺度的新型輸送載體——直徑10納米至20納米、包載阿霉素的聚乙二醇衍生化磷脂納米膠束。

這種膠束通過靜脈注射人體后可以提高阿霉素在腫瘤組織中的富集和對深層組織細胞的滲透，增強藥物的抗腫瘤效果并降低毒性。

“在電子顯微鏡下，放大60多萬倍的納米膠束呈圓球狀有序排列在一起，就像一塊麻布。”梁偉說。

事實上，“聚乙二醇衍生化磷脂”作為一種納米制劑以前就存在，并已被美國批準使用。由于它的結構類似細胞，因此又被稱為人工細胞。據梁偉介紹，一些藥物是不溶于水的，沒辦法通過靜脈注射，因此必須找到一種方式使之溶于水。而“聚乙二醇衍生化磷脂”正是用于包裹疏水性藥物使用的制劑。但是，由于阿霉素是一種親水藥物，也就是溶于水的藥物，因此從未與“聚乙二醇衍生化磷脂”合用過。

梁偉領導的課題組的貢獻在于，他們首次把這兩種東西合并使用，并發現它具有在腫瘤組織中富集和對深層組織細胞滲透的功能。這一發現的重大意義在于，它開啟了癌癥化療的一個新的里程碑。

梁偉說，腫瘤組織血管和生理特征的異常不利于藥物的輸送，過去抗腫瘤藥物進入人體后，往往富集在腫瘤血管的周邊或腫瘤細胞的間隙然后釋放出藥物，由于細胞內藥物的濃度較低，治療效果并不明顯。新的研究成果，正是通過納米載體和藥物的有機組裝，經過靜脈注射后將抗腫瘤藥物送到目的地，讓它們能很快在腫瘤細胞內富集并發揮療效。

研究小組通過對2000多只小鼠實驗后發現，單純使用阿霉素以后，患癌小鼠的存活期只有30天，而由納米制劑包裹的阿霉素可以延長小鼠的生存期，達到70～80天。

具體的實驗過程是，研究人員先通過注射癌細胞使小鼠發生肺癌，然后靜脈注射納米抗癌制劑。結果發現腫瘤部位的藥物濃度比單純使用抗癌藥提高了6到8倍，而其他部位的藥物濃度降低了1倍。這就證明了藥物在腫瘤部位聚集。

“然而，我們僅僅邁出了一小步。”梁偉說，目前他們還不清楚藥物和載體組裝的機理是什么，還有哪些藥物可以和納米制劑組裝達到這一效果，以及這一納米制劑除對肺癌有獨特療效外，對肝癌、乳腺癌、結腸癌等其他實體腫瘤的治療效果如何等等。

梁偉說，目前對這種納米載體的研究還只是處在動物實驗階段，預計2年以后可以進入臨床實驗，要真正達到臨床使用估計還需要3到5年。

納米醫學漸成科技新前沿

納米科技與生物科學、醫藥學的結合，正迅速成為新的科技前沿。納米生物導彈正是迅速發展中的納米醫學的成果之一。1納米是1米的10億分之一。納米科技是一種微觀世界的科學技術，它基本上是與分子、原子打交道。因此，納米醫學就是分子醫學。

專家認為，納米醫學將推動分子靶向治療研究的快速發展。如果在腫瘤治療上，利用納米級的藥物傳輸系統，可以實現抗癌藥物的準確靶向傳送，定向殺滅癌細胞，提高腫瘤的治愈率。伴隨著納米技術的進一步發展，利用納米載體將治療藥物注射進人的血液，從而帶到腫瘤“病灶”部位，成為國際上不少科研小組的科研課題。

由于納米醫學在腫瘤、心血管病、傳染病等重大疾病診治方面顯示出的廣闊應用前景，近年來，各國政府相繼加大了對納米醫學研究的研究力度和資助力度。

2002年以來，歐盟、美國、日本等發達國家先后組織和實施了較大規模的納米生物醫藥計劃。美國2005年成立了國家納米醫學科學院，藥物輸運和基因載體治療、生物傳感器等成為優先資助領域。美國國立衛生研究院則啟動了癌癥納米技術計劃，并在納米級腫瘤治療藥物研究上取得一定進展；德國2001年啟動納米生物技術研究計劃，“主攻”能摧毀腫瘤細胞的“納米炮彈”和具有高密度存儲能力的微型存儲器。

中國科學家目前也在這一領域不懈努力，并取得一些進展和成果，如抗腫瘤藥物紫杉醇的納米脂質體已獲準用于治療惡性腫瘤，抗體標記的磁性納米粒也已經用于腫瘤等疾病的檢測和診斷。中科院上海硅酸鹽所的研究人員發現一種幾百納米大小的顆粒可以在外磁場的引導下在血管中承載和輸運藥物到指定區域再可控釋放，這將大大提高藥物的療效并降低毒副作用。

“但總體來說，我國納米生物醫藥研究的水平與世界先進水平相比差距仍然較大。”梁偉說，“從源頭創新上講，納米藥物的開發比新藥篩選對中國醫藥行業來講更具有實際意義。”