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浙江大學(xué)周民研究員團(tuán)隊(duì)給抗癌藥穿上神奇裝甲 能直達(dá)腫瘤深處
2018-07-13  來(lái)源:浙江在線
關(guān)鍵詞:腫瘤 藥物載體

  乳腺癌小鼠被近紅外激光照射3分鐘后,早已等候在腫瘤部位的“藥匣子”打開(kāi)了:抗腫瘤藥物快速均勻地滲透到腫瘤深層組織。4小時(shí)后,腫瘤細(xì)胞陸續(xù)凋亡……

  在浙江大學(xué)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)院完成的這一實(shí)驗(yàn),顯示出一種新型納米載藥系統(tǒng)的巨大威力。抗癌藥搭乘這種納米“載具”,就像鋼鐵俠穿上了那套神奇的裝甲,不僅能在體內(nèi)待得更久,還能更有效地穿透層層障礙,直達(dá)腫瘤深層組織。

  浙大醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院和轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究院周民研究員團(tuán)隊(duì)取得的這一創(chuàng)新成果日前已發(fā)表在著名期刊《先進(jìn)功能材料》(Advanced Functional Materials),并被編輯部遴選為紙質(zhì)版封面文章。論文審稿人認(rèn)為:“這個(gè)設(shè)計(jì)非常吸引人,可能更具有較高的治療價(jià)值和轉(zhuǎn)化前景。”

  在實(shí)驗(yàn)室中表現(xiàn)優(yōu)異的抗癌藥物,用到臨床上效果打折扣,一個(gè)關(guān)鍵的難題在于:藥物“跑太快”,“跑不遠(yuǎn)”。 “跑太快”指的是藥物的代謝速度快,一般情況下,不到24小時(shí)藥物就會(huì)就被代謝出體外,藥效發(fā)揮的時(shí)間很短,真正能到達(dá)腫瘤的藥物很少。“跑不遠(yuǎn)”,是因?yàn)槟[瘤細(xì)胞深層沒(méi)有血管分布,而傳統(tǒng)的抗癌藥物分子要通過(guò)血管才能到達(dá)腫瘤細(xì)胞,血管到達(dá)不了的地方,也是藥物到達(dá)不了的地方。

  周民團(tuán)隊(duì)最新設(shè)計(jì)的多級(jí)載藥系統(tǒng),就是針對(duì)臨床上這種現(xiàn)實(shí)需求研發(fā)的。“藥物+載體”是一種常見(jiàn)的藥物設(shè)計(jì)方案,科研人員改造了一種廣譜型抗癌藥——阿霉素,讓多個(gè)阿霉素小分子搭乘納米顆粒載體,形成一個(gè)聚合球。“通過(guò)組裝,我們能對(duì)這個(gè)聚合球進(jìn)行表面修飾操作,從而調(diào)節(jié)它在機(jī)體內(nèi)的行為。”論文第一作者、實(shí)驗(yàn)技術(shù)員馬飛說(shuō),通過(guò)這個(gè)設(shè)計(jì),藥物的個(gè)頭變大了,一定程度延長(zhǎng)了藥物在機(jī)體內(nèi)停留的時(shí)間。

  腫瘤組織的免疫熒光染色結(jié)果表明,納米聚合球中的阿霉素(綠色熒光)不但可以在腫瘤內(nèi)血管(紅色熒光)周圍有分布,而且在近紅外激光激發(fā)下,可以在腫瘤深層組織具有非常好的分散性,表明阿霉素可以高效的“跑到“深層腫瘤組織

  個(gè)頭變大還不夠,周民團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的抗癌藥物聚合球還是一種光控的“藥匣子”,這個(gè)具有光活性的納米團(tuán)簇,只有在特定波長(zhǎng)的光的激發(fā)下,抗癌分子才會(huì)釋放擴(kuò)散。

  直徑約40納米的納米團(tuán)簇通過(guò)靜脈注射到乳腺癌小鼠體內(nèi),藥物團(tuán)簇通過(guò)血液系統(tǒng)向腫瘤蓄積,24小時(shí)后,它們只等體外一束激光的命令。課題組選用的是800納米波長(zhǎng)的近紅外光,這種光線的穿透力很強(qiáng),最多能穿透5厘米左右的生物組織。在光的命令下,納米球解體為超小尺寸的納米點(diǎn)和抗癌分子,在腫瘤組織內(nèi)部快速滲透。“超小尺寸的納米點(diǎn)和藥物具有較高的滲透能力,因此藥物能夠順利滲透到腫瘤深層組織。”馬飛說(shuō)。

  進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)表明,這種多級(jí)載藥系統(tǒng)不但可以高效地摧毀腫瘤細(xì)胞,同時(shí)還可以顯著抑制腫瘤干細(xì)胞的生長(zhǎng)。可以在消除原位腫瘤的同時(shí),抑制腫瘤轉(zhuǎn)移的發(fā)生。由于具有較好的腫瘤集聚能力,該系統(tǒng)可以顯著降低抗腫瘤藥物的心臟和系統(tǒng)毒性,具有較高的臨床轉(zhuǎn)化前景。

  需要指出的是,盡管該方法的治療效果讓人鼓舞,但是目前實(shí)驗(yàn)結(jié)果仍僅僅在小動(dòng)物水平得到了驗(yàn)證。“想要應(yīng)用于臨床,仍需要大量的試驗(yàn)。不過(guò)可以肯定的是,我們找到了能夠提升腫瘤治療效率和治療安全性的新方法,這是一個(gè)正確的研究方向。”周民認(rèn)為,該項(xiàng)研究工作的研發(fā)為未來(lái)的精準(zhǔn)醫(yī)療和個(gè)性化藥物發(fā)展提供了新的思路,為腫瘤的精準(zhǔn)治療提供了一種新的策略。

  論文鏈接:https://doi.org/10.1002/adfm.201801738

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