納米科技如何助力癌癥的診療

2016年08月25日訊 截至到目前為止，癌癥的有效診斷和治療仍然是現(xiàn)代醫(yī)學面臨的嚴峻挑戰(zhàn)。癌癥的有效治療要求及早、準確發(fā)現(xiàn)病癥，從而實現(xiàn)及時治療并改善治療效果。近年來，隨著納米科技的高速發(fā)展及在多個領域的廣泛應用，其為建立有效的癌癥診斷和治療技術提供了新的契機。納米技術在腫瘤的診斷和治療中已經有了一些應用，比如，脂質體在十余年前就被應用于治療卡波西肉瘤，如今又被用來治療乳腺癌和卵巢癌等疾病。

癌癥治療，納米科技發(fā)揮大作用

最近一期的Cell雜志上，來自美國Dana-Farber炎癥研究所的Michael S. Goldberg發(fā)表了一篇綜述文章，介紹了納米科技在癌癥免疫治療中的作用。

盡管在基礎科學領域我們對癌癥的研究已經有許多進展，然而這些基礎科研成果對臨床上癌癥患者的治療提供額幫助卻十分有限。除了癌細胞本身的復雜性以外，最大的問題在于我們認為癌癥是一種："細胞自治"性質的疾病。我們都知道這樣一個簡單的常識：要想研究清楚鰓的生理功能，我們不能把魚打撈出水面進行研究。而實際上在癌癥研究中，我們很多結果都是在體外對癌細胞本身進行研究得到的。這種研究方式得到的結果忽視了腫瘤微環(huán)境（如基質細胞，胞外基質成分，以及免疫細胞等）在生理環(huán)境下對腫瘤發(fā)生，惡化等的實際影響。

實踐中，腫瘤微環(huán)境中的免疫細胞種類，密度等特性能夠影響患者的存活情況以及常規(guī)的治療手段。腫瘤學家也嘗試喚醒癌癥患者體內腫瘤特異性的免疫細胞，對其進行特異性的殺傷，這一治療手段常被用于治療一些常規(guī)手段難以治療的癌癥類型。

最佳納米顆粒尺寸讓抗癌效應最大化

納米醫(yī)學的重要一部分是納米顆粒，納米顆粒裝載藥物靶向遞送到特定的組織和細胞，是用于癌癥診斷和治療的新方案。了解納米醫(yī)學的物理化學性質關系到它們的生物學反應和功能，并對開發(fā)高效抗癥斗士（抗癌納米顆粒）至關重要。

材料科學和工程學副教授Jianjun Cheng解釋：為了開發(fā)下一代具有超強的防癌抗癌屬性的納米醫(yī)學顆粒，我們必須了解它們的物理化學性質（具體而言是顆粒大?。┡c機體生物系統(tǒng)之間的相互作用。

最近發(fā)表在PNAS雜志上的一項研究中，Cheng和他的合作者系統(tǒng)性評價，三種不同顆粒（20，50和200 nm）的單分散性藥物-二氧化硅納米復合物的生物特征。

可形變納米顆?？蓭椭拱┧幬锾禺惏邢蚰[瘤

近來由多倫多大學的Warren Chan帶領的課題組制造出一種可形變的納米粒子，它可以特異性靶向腫瘤細胞。

在他們十多年的努力研究過程中，一直試圖找出一種能讓抗腫瘤藥物只攻擊惡性腫瘤的辦法，但這說起來簡單，真正完成這個目標尤為艱難。

通常條件下，這些抗腫瘤藥物通過血液會在全身各個器官組織中循環(huán)。在這個過程中也會殺死一些正常細胞，所以這不僅對腫瘤細胞沒有高效的特異性和有效性，而且給機體造成了嚴重副作用。比如說胃痛、惡心和脫發(fā)等，原因是通常這些器官組織存在著快速分裂增殖的細胞，這些抗腫瘤藥物經常不能區(qū)分這些正常增值的細胞和癌細胞。

通過研究發(fā)現(xiàn)經過特定處理后一些特定DNA雙鏈結構可作為不同瘤種細胞特異的標志物。Chan和他的團隊將這種結構的DNA雙鏈和一種由金屬制成并可改變空間構象的納米晶體材料做成納米粒子。這些納米粒子會在血液中運輸并特異性靶向癌細胞。它們結合到腫瘤細胞表面后會發(fā)生構象改變，所以這種材料能將醫(yī)生使用的抗腫瘤藥物運輸或者其它信號標記到腫瘤細胞并發(fā)生作用。

科學家利用納米顆粒揭示癌癥的轉移機制

近日，刊登于國際雜志Science Translational Medicine上的一項研究論文中，來自紀念斯隆凱特琳癌癥中心的研究人員通過研究鑒別出了一種新型策略，其可以將藥物靶向特異性作用于癌癥位點，包括轉移性腫瘤等；文章中，研究者設計了一種納米顆粒來模擬腫瘤自身在機體全身的轉移機制，而且這種新型納米顆粒適用于一系列類型的腫瘤和藥物，同時也可以用于自身免疫疾病和血管疾病中。

轉移性腫瘤是引發(fā)90%癌癥死亡的主要原因，其可以躲避有效療法的攻擊，其中一個主要原因就是許多癌癥藥物并不會在腫瘤位點積累以達到足夠的量，此外這些藥物還會對機體健康組織產生一定的副作用，因此特異性作用轉移性腫瘤的靶向藥物或許可以有效改善對腫瘤的殺滅作用。

文章中，研究者重點對P-選擇素（Selectin）進行了研究，P-選擇素是血管內壁上的一種特殊分子，其可以幫助腫瘤轉移，為了發(fā)生轉移，癌細胞會離開原始的腫瘤位點并且在血液中循環(huán)，在特定位點這些癌細胞就會吸附到P-選擇素上從而停止繼續(xù)循環(huán)，從而就會形成新的腫瘤，通過靶向作用P-選擇素，研究者就發(fā)現(xiàn)了癌細胞發(fā)生轉移的新機制。

納米顆?！八幬镎◤棥蹦軌蛱岣甙┌Y化療效果

化療是癌癥的重要治療手段，但是這種方法存在很多負面效應，而且在殺傷腫瘤細胞的同事會對周圍健康組織進行破壞。由此，一群國際研究組織開發(fā)出了一種更加特異的藥物輸送方式，能夠有效降低化療的毒性，這種方法的核心是由納米顆粒組成的“炸彈簇”。

這一項新的技術主要用于提高化療藥物“氯氨鉑”的靶向性。通過將藥物分子附著在100納米大小的顆粒上，能夠順利經過血管到達腫瘤組織。當?shù)竭_目的地后，這些癌細胞周圍的酸性環(huán)境能夠將整個“炸彈簇”分解成5納米大小的小顆粒，從而能夠順利滲透到腫瘤細胞內部。

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