癌癥是全球醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的“頂級難題”，長期以來嚴(yán)重威脅人類的生命健康。面對這一難題，東南大學(xué)生物科學(xué)與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院的梁高林教授、王睿研究員團(tuán)隊，成功研發(fā)出一項極具創(chuàng)新性的“釋放與捕獲”藥物遞送策略，能夠讓藥物更精準(zhǔn)“鎖定”腫瘤部位。如何鎖定？又是如何發(fā)揮作用？
當(dāng)前困擾
千分之七的納米載體到達(dá)腫瘤
在攻克癌癥的漫長征程中，傳統(tǒng)治療手段一直面臨諸多挑戰(zhàn)。手術(shù)、放療和化療是目前癌癥治療的“主力軍”。其中，化療在對付那些手術(shù)和放療難以徹底清除的轉(zhuǎn)移性癌癥時，發(fā)揮著不可替代的作用。
傳統(tǒng)的小分子化療藥物缺乏對腫瘤的靶向性，進(jìn)入人體后就像無頭蒼蠅，往往在全身擴散，殺死癌細(xì)胞的同時也傷害健康細(xì)胞。由于癌細(xì)胞具有耐藥性，隨著化療次數(shù)增加，為了達(dá)到理想的治療效果，往往需要使用高濃度藥物，患者飽受痛苦。
為了提升化療藥物的靶向性，過去二十年里，科研人員研發(fā)出許多基于納米載體的藥物遞送系統(tǒng)，試圖給化療藥物裝上“智能導(dǎo)航”，使其能精準(zhǔn)抵達(dá)腫瘤病灶。但現(xiàn)實卻很殘酷，納米載體由于自身尺寸的限制，攜帶“導(dǎo)航信號”的能力十分有限。
此外，對納米載體表面進(jìn)行修飾時，常常會改變其原有的物理化學(xué)特性，使其難以與腫瘤細(xì)胞表面的受體結(jié)合，導(dǎo)致腫瘤靶向效率極低。
?△梁高林教授
“據(jù)統(tǒng)計，只有約0.7%的納米載體能成功抵達(dá)實體腫瘤?！绷焊吡纸忉?，納米載體還容易從腫瘤組織中“溜走”，在腫瘤微環(huán)境中還會受酸性條件等因素影響，導(dǎo)致藥物提前釋放，大大降低了治療效果，甚至還可能引發(fā)全身毒性。
精心策劃的“戰(zhàn)斗”
像導(dǎo)彈一樣精準(zhǔn)鎖定癌細(xì)胞并發(fā)揮藥效
?△納米藥物
面對納米醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的這一棘手難題，東南大學(xué)科研團(tuán)隊另辟蹊徑，提出“釋放與捕獲”新型藥物遞送策略，成功研發(fā)出納米藥物Nap-FYp-CPT@MSN-CHI，在癌癥化療中開辟了新路徑。
?△梁高林（左）、王睿（右）
這種納米藥物的工作機制十分巧妙，就像一場精心策劃的“戰(zhàn)斗”。王睿介紹，該納米藥物由包含化療藥物喜樹堿（CPT）的多肽前藥Nap-FYp-CPT和介孔二氧化硅納米載體MSN-CHI組成。
?△作用機制
當(dāng)納米藥物通過尾靜脈注射進(jìn)入體內(nèi)后，會像“追蹤導(dǎo)彈”一樣通過血液循環(huán)富集到腫瘤部位。
到達(dá)腫瘤微環(huán)境后，腫瘤的微酸性環(huán)境首先“打響第一槍”，觸發(fā)納米載體釋放前藥分子Nap-FYp-CPT。隨后，腫瘤細(xì)胞膜表面高表達(dá)的堿性磷酸酶（ALP）發(fā)揮關(guān)鍵作用，它像一位“建筑師”，催化釋放的前藥自組裝形成納米纖維，進(jìn)而在癌細(xì)胞膜表面構(gòu)建起一層水凝膠。
在這張高密度纖維網(wǎng)的作用下，納米載體被牢牢地“捕獲”在癌細(xì)胞膜上，有效提高了藥物濃度、延長在腫瘤部位的滯留時間。
接著，剩余的前藥分子從納米載體中持續(xù)緩慢釋放，逐漸“進(jìn)擊”癌細(xì)胞內(nèi)部。在癌細(xì)胞內(nèi)，前藥在細(xì)胞內(nèi)羧酸酯酶的作用下，分解釋放出活性化療藥物喜樹堿，精準(zhǔn)地對癌細(xì)胞發(fā)起攻擊，從而提高癌癥化療的靶向效率。
未來前景
可應(yīng)用于抗感染、心血管疾病等精準(zhǔn)治療
據(jù)梁高林介紹，這款納米藥物是從二十多種氨基酸中合成發(fā)現(xiàn)，尚未有中文名稱。目前，細(xì)胞和動物的實驗結(jié)果令人振奮。在小鼠乳腺癌模型中，這款納米藥物表現(xiàn)出色，能夠有效控制靶向腫瘤并長時間停留，顯著抑制了腫瘤生長，大幅提升了化療效果。
?△實驗數(shù)據(jù)
相關(guān)成果發(fā)表在國際著名學(xué)術(shù)期刊《Biomaterials》上。該論文的第一作者為東南大學(xué)生物科學(xué)與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院博士生朱亮熹。王睿研究員和梁高林教授為該論文的共同通訊作者。
?△實驗成果
梁高林透露，這種新型藥物遞送策略將癌癥化療的靶向效率提升至5%—15%，能夠有效解決傳統(tǒng)化療方法中靶向性差和副作用大的難題。
隨著技術(shù)的不斷優(yōu)化與驗證，該納米藥物有望進(jìn)入臨床試驗階段，為多種類型的腫瘤，尤其是難以手術(shù)切除的轉(zhuǎn)移性腫瘤，量身定制更為高效、個性化的治療方案，成為這類疾病治療的有力替代或補充手段。
隨著納米醫(yī)學(xué)和精準(zhǔn)治療技術(shù)的不斷進(jìn)步，類似的“智能藥物”遞送系統(tǒng)將極大提升化療的精準(zhǔn)性、最大程度降低對健康細(xì)胞的損傷，為癌癥患者帶來更高的生存率，顯著減輕治療過程中的痛苦。
這項技術(shù)的成功應(yīng)用，不僅為癌癥治療領(lǐng)域注入新的活力，還有望推動其他領(lǐng)域的藥物遞送系統(tǒng)發(fā)展，如抗感染、心血管疾病等的精準(zhǔn)治療。
通訊員吳涵玉實習(xí)生楊新宇現(xiàn)代快報/現(xiàn)代+記者李楠文/攝
（部分圖片由受訪者提供）
