纳米药物会成为治癌“导弹”吗？

 我国科学家的最新研究发现，纳米级药物有望成为一种精确打击肿瘤细胞的导弹级药物。那么纳米药物怎么找到肿瘤细胞？又如何分清敌我，辨别哪些是肿瘤细胞，哪些是正常细胞的呢？就这些问题，记者采访了我国在纳米药物研究领域取得成果的团队成员———中国科学院生物物理研究所研究员梁伟、博士研究生唐宁和研究员杭海英。

　　———事件回放———

　　时间：2007年7月

　　事件：我国科学家研制出纳米级药物“远程火箭”部分“精确制导”打击癌细胞

　　由中国科学院生物物理所研究员梁伟、杭海英领导的课题组完成的有关纳米药物的研究论文，发表在4日出版的《美国国立癌症研究院院刊》上。“载体就像‘远程火箭’，药物就是‘弹头’，经过静脉注射能够直接命中并深入动物的肿瘤细胞。”课题负责人、中国科学院生物物理研究所研究员梁伟说。

　　《美国国立癌症研究院院刊》专门配发长篇评论指出，用纳米材料携带化疗药物阿霉素制成的载药胶束，可以携带阿霉素深入到小鼠体内的固体肿瘤，提高了药物的疗效，同时降低了药物毒性，提高了小鼠的生存时间，在过去，类似的药物载体提高了药物靶向性，并减少毒性，但它们会降低药物对肿瘤细胞的疗效。而北京中国科学院的博士研究生唐宁和他的同事，采用一种新的药物载体，更有效地防止肿瘤生长。荷瘤小鼠接受这一方法治疗后，其存活时间增长，同时药物毒副作用降低。唐宁和他的同事找到一个简单而有效的载体，这是一个简单但能有效地将药物和合适的载体整合起来产生很好效果的例子，也许药理学概念上的“导弹”（抗肿瘤药物）由于不能正确识别它们的“靶标”和“友军”而错伤病人的日子将会很快结束。

　　———新药探秘———我国纳米药物出新在哪里？

　　日本在2003年就开发出纳米级胶囊，可以把药物送到体内的预定位置，韩国在2005年发明了可以输送药物的纳米级粒子容器，我国的这次发现又与之前的纳米药物有什么区别呢？

　　唐宁告诉记者，和日本、韩国早期的药物相比，我们的研究从制备过程来看，载体分子、工艺都更加简单，降低了纳米药物的成本。日本的纳米级胶囊的构建原理是基于化学偶联上，而我们更侧重物理之间的相互作用，这使得药物载体有更好的控制释放效果。

　　大多数人都知道传统化疗药物会对患者造成很大的副作用，这也是困扰癌症治疗的根本问题。杭海英说：“传统化疗药物靶向性不是很好，没有相对集中在肿瘤所在的位置，本来好的细胞也被杀死，副作用会比较大，患者会出现掉头发，呕吐的症状，有的药物还会伤害患者的心脏和别的器官。目前我们研究最大的特点就是找到了简单有效的载体，使药物能集中到达肿瘤细胞所在的区域。”

　　纳米药物如何找到肿瘤细胞？

　　如果传统药物所遇到最大的问题是不分好坏细胞，统统杀死，我们研制的新型药物怎么确保准确找到的就是肿瘤细胞？

　　杭海英分析说：“肿瘤附近血管壁不连续，间隙比较大，我们研究的纳米胶囊正好符合肿瘤血管间隙的大小，这样纳米药物就可以集中在肿瘤区域，同时，在到达肿瘤区域后，药物还可以高效的穿过细胞膜进入细胞，虽然现在还不知道为什么这一效率如此之高，但是根据真实的试验记录发现这的确是事实。”

　　据此，肿瘤组织和正常健康的组织器官区别是不是仅仅在大小上？唐宁介绍说：“肿瘤血管壁比较疏松，不连续，尺度比一般的正常血管要大一些，于是利用尺度效应，可以提高纳米药物的靶向性，这种靶向属于被动靶向。”

　　怎样保证纳米药物有效杀死肿瘤细胞？

　　我国科学家是怎样发现了新载体的呢？“一开始，我们试着用聚乙二醇衍生化磷脂去包裹其他药物，但效果始终不理想。”梁伟说，“我们探索了很长时间，最后决定试一试传统化疗药物阿霉素。”“这种载体能携带化疗药物穿越细胞膜进入肿瘤细胞内部。由于它具有一定的选择性，能够在一定程度上识别细胞的‘好坏’，因而不仅有效增强了药物的抗肿瘤效果，而且降低了毒性。”

　　简单有效是这个新载体一直被强调的地方。杭海英说：“没有用特别的药物，就是阿霉素，很简单，效果却是很好。即使很小的剂量已经非常有效，并且可以有效减少毒性。这种药物靶向性好，它们查找癌组织，集中杀死癌细胞，就像导弹一样精准，保证了抗癌药物的专一性，不杀友军，只杀敌军。”

　　除此之外，唐宁说：“因为肿瘤细胞属于无序生长，肿瘤组织的内部非常致密，压力也随着深度越来越大。一般的药物，只能在肿瘤表面起作用，很难深入肿瘤组织的内部产生疗效，而纳米药物因为针对肿瘤组织的渗透能力比较好，能够渗入到肿瘤组织的内部去，因此具有更好的效果。而传统的纳米药物载体又不能真正的深入肿瘤细胞内部，无法达到在肿瘤细胞内部释放药物的目的，所以杀死肿瘤细胞的能力往往不尽如人意，而我国目前研制的纳米级药物却能够很好的控制药物到达肿瘤细胞内部，因此具有更好的效果。”

　　———未来开发———

　　专家认为，纳米医学将推动基因治疗和分子靶向治疗研究的快速发展。如在肿瘤治疗上，利用纳米级的药物传输系统，可以实现抗癌药物的准确靶向传送，定向杀灭癌细胞，提高肿瘤的治愈率，降低死亡率。

　　据介绍，目前梁伟和他的团队已经开始对新型纳米载体的相关机理进行研究。“这套‘火箭’还能携带和阿霉素同类的药物，”梁伟说。和类似的纳米药物输送载体不同，新型纳米药物输送系统实现肿瘤细胞内的靶向富集，为临床治疗肿瘤提供了新的有效手段。但是“纳米药物为何能穿过细胞膜进入细胞的原因目前尚不清楚，”杭海英指出，他们团队下一步将工作重点放在发现纳米药物的复合功能和扩展功能的研究上。虽已申请国际ZL，但是科学家十分清醒：国外的研究实力非常强大，很多研究尚待进行。

　　据唐宁介绍，在发达国家一个药物从实验室阶段到临床应用，大约需要10—15年的时间。他们团队只是研究机构，不具备临床试验的条件和药物报批生产的能力，所以不具备给患者提供试验药品或提供成品药的能力，但他们目前已经联系国内的一些其他机构，让他们对此新型药物做更进一步的研究试验。

　　“从源头创新上讲，纳米药物的开发比新药筛选对我国医药行业来讲更具有实际意义。这是因为纳米药物的开发周期相对较短、资金投入少、风险低。”梁伟认为，“纳米药物是一个极富挑战和充满机遇的领域”。发展新型纳米药物将是产生具有我国自主知识产权药物的源泉。

　　新闻缘起

　　癌症治疗是世界性的难题，化疗药物往往“不分细胞好坏”通吃。如今，我国科学家经过两年多的努力成功发现了一种纳米尺度的输送载体，不仅能将化疗药物输送到肿瘤细胞之间，也可穿越细胞膜进入肿瘤细胞内部，更能在一定程度上识别细胞“好坏”，有效的增强了药物的抗肿瘤效果，并且降低了药物的毒性。

　　相关链接

   日本开发出纳米级胶囊可把药物送到体内预定位置

　　2003年11月15日，据《日本经济新闻》报道，日本产业技术综合研究所开发出了纳米级胶囊。

　　实验中，研究人员先让老鼠眼部发炎，然后给发炎的老鼠和正常的老鼠分别注入这种纳米胶囊。结果表明，集中于发炎老鼠眼部的胶囊数量，是正常老鼠眼部胶囊数量的6倍。

　　科学家认为，人和老鼠的植物凝血素结构相似，因而也可用这种胶囊向人体内的炎症部位“搬运”药物，在治疗肺炎、肝炎、癌症、关节炎、糖尿病等各种疾病时，装满药物的胶囊将只对患病部位起作用，不伤害其他器官组织，会大大减少药物的副作用。

　　韩国发明可输送药物的纳米级粒子容器

　　2005年8月，韩国一科技小组日前研发出可将药物直接送入体内特定疾病部位的纳米级粒子容器，这项研究的突破可将医疗技术提升至新境界。

　　这种瓮型纳米级粒子容器直径为100至600纳米，可在容器内植入几纳米大小的药物分子，在水中调高温度后，容器的入口就被封住。将此纳米级粒子容器运送至疾病部位，药物将透过该粒子表面，缓慢渗出并发挥功效。

　　该研究成果已于8月7日刊登在素材领域的国际性学术刊物《自然材料》网络版上。

　　“十一五”：我国纳米研究将加强顶层设计

　　2006年初国务院颁布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要》，是未来十多年中国科技发展的蓝图，也是中国进军创新型国家的号角。

　　在这幅蓝图中，纳米科学被列入了未来15年内基础科研的4个主要方向之一。与纳米技术相关的重点研发项目有：纳米电子学和纳米生物学的核心技术；发展亚微米尺度上的微纳米电子机械系统等。

　　“十一五”期间，科技部、中科院、国家自然科学基金委等部门都进一步加大了在纳米技术领域的投入。中科院在2006年更是和地方政府合作成立苏州纳米技术与纳米仿生研究所，加强在纳米领域的研究和产业化。