目前主流的癌癥治療方式包括化療和放療等，僅能表現(xiàn)出有限的治療結(jié)果，部分原因或許是腫瘤自身的復(fù)雜性和異質(zhì)性。近幾十年來，隨著納米技術(shù)的迅速發(fā)展，研究人員正在利用來改善癌癥的診斷及治療。本文整理了近年來科學(xué)家們利用納米技術(shù)助力癌癥研究的研究報(bào)告。
金作為一種貴金屬在金融和首飾行業(yè)已有廣泛應(yīng)用，英國和西班牙一項(xiàng)最新聯(lián)合研究說，通過技術(shù)手段還可以將金納米顆粒應(yīng)用在疾病治療上，以提升癌癥藥物的療效，降低副作用。
在實(shí)驗(yàn)中，研究人員將金納米顆粒包裹在一個(gè)特殊微型化學(xué)裝置中，然后將它植入斑馬魚腦部，并有針對性地催化了一次化學(xué)反應(yīng)，證明這種能力可以應(yīng)用在動(dòng)物體內(nèi)并且是可控的。此外，研究人員在實(shí)驗(yàn)皿中也觀察到，金納米顆粒能夠激活應(yīng)用于肺癌細(xì)胞的抗癌藥物，提升藥物的效力。
英國愛丁堡大學(xué)和西班牙薩拉戈薩大學(xué)的研究人員介紹，選擇金是因?yàn)榻鹣鄬Π踩€(wěn)定，并且具有加速或催化化學(xué)反應(yīng)的能力。未來如果技術(shù)發(fā)展成熟，可以利用這一包含金納米顆粒的裝置來輔助化療藥物更精準(zhǔn)地作用于癌細(xì)胞，避免傷害體內(nèi)健康組織，降低藥物副作用。
【2】科學(xué)家發(fā)現(xiàn)巨噬細(xì)胞或能改善運(yùn)輸納米顆粒的癌癥療法的效率
近日，刊登在國際雜志Science Translational Medicine上的一篇研究報(bào)告中，來自麻省總醫(yī)院的研究人員通過研究鑒別出了巨噬細(xì)胞的新角色，即其能夠幫助改善納米顆粒運(yùn)輸癌癥療法的治療效率，文章中，研究者闡明了恰當(dāng)?shù)姆派浏煼ㄈ绾瓮ㄟ^將巨噬細(xì)胞吸引到腫瘤血管中來改善
癌癥納米藥物的運(yùn)輸，運(yùn)輸效率能夠改善600%。
研究者Miles Miller博士指出，在過去10年里，納米醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域已經(jīng)發(fā)展到可以促進(jìn)選擇性的藥物運(yùn)輸?shù)侥[瘤中發(fā)揮作用，而這是通過對納米材料的工程化改善以及多項(xiàng)臨床試驗(yàn)所達(dá)到的；相比重點(diǎn)研究納米顆粒本身，研究人員還能夠使用體內(nèi)顯微鏡檢查技術(shù)研究如何重新調(diào)節(jié)腫瘤自身結(jié)構(gòu)來更加有效地積累多種類型的納米藥物。
將癌癥藥物包裹到納米顆粒中能夠改善藥物動(dòng)力學(xué)特性，這樣就能夠在血液循環(huán)中延長藥物的存在時(shí)間，并且避免在介入療法中使用毒性溶劑，但在臨床試驗(yàn)中，將納米顆粒包裹的藥物運(yùn)輸?shù)交颊邫C(jī)體的腫瘤中或許會面臨很多挑戰(zhàn)，大部分是因?yàn)槟[瘤微環(huán)境中的因子，腫瘤中的高壓和腫瘤血管的低滲透性或許會限制任何藥物從機(jī)體循環(huán)系統(tǒng)中進(jìn)入腫瘤細(xì)胞。
【3】沖擊波結(jié)合納米顆粒—專攻化療無效的難治性癌癥
結(jié)合沖擊波與納米顆粒的新療法可以成功地治療難以用常規(guī)化學(xué)療法靶向治療的腫瘤。這次聯(lián)合治療已經(jīng)在活體動(dòng)物中進(jìn)行了測試。這項(xiàng)臨床前研究的結(jié)果發(fā)表在“內(nèi)分泌相關(guān)性癌癥”雜志上，可能促使開發(fā)出更有效的治療方法來治療未來危及生命的癌癥。
納米顆粒是可以通過血液流向腫瘤部位的藥物的有效載體。顆粒含有化療藥物，并將其直接送至腫瘤，減少毒副作用，提高治療效果。然而，在一些癌癥中，由于腫瘤血流的破壞，藥物遞送可能受損。為了克服這個(gè)問題，在都靈大學(xué)的Catalano博士領(lǐng)導(dǎo)的研究人員設(shè)計(jì)了一種結(jié)合體外沖擊波（ESW）和納米氣泡（NBs）的治療方法。ESW是可以高精度聚焦的聲像波，使得癌細(xì)胞更容易吸收藥物。NB是具有氣體核心的納米顆粒，其可以裝載待在腫瘤部位釋放的藥物。NB和ESW的組合有助于將抗癌藥物的作用集中在腫瘤部位。
【4】Nat Nanotechnol：開發(fā)出新的抗癌納米顆粒，有望長期阻止癌癥復(fù)發(fā)
在一項(xiàng)新的研究中，來自美國梅約診所等研究機(jī)構(gòu)的研究人員開發(fā)出一種新的旨在讓乳腺瘤萎縮同時(shí)阻止其復(fù)發(fā)的抗癌納米顆粒。接受這種納米顆粒注射的小鼠的腫瘤大小下降了70～80%。最令人關(guān)注的是，接受這種納米顆粒治療的小鼠抵抗未來的腫瘤復(fù)發(fā)，即便在治療一個(gè)月后接觸到癌細(xì)胞，也是如此。相關(guān)研究結(jié)果于2017年5月1日在線發(fā)表在Nature Nanotechnology期刊上。
這些結(jié)果表明這種新開發(fā)的納米顆粒對HER2陽性乳腺癌產(chǎn)生強(qiáng)效的抗腫瘤免疫反應(yīng)。已知具有較高HER2蛋白水平的乳腺癌侵襲性地生長，而且更快地?cái)U(kuò)散。
論文共同通信作者、梅約診所神經(jīng)外科醫(yī)師和神經(jīng)科學(xué)家Betty Y.S. Kim博士（主攻腦瘤研究）說，“在這項(xiàng)概念驗(yàn)證研究中，我們吃驚地發(fā)現(xiàn)這些接受這種納米顆粒治療的小鼠表現(xiàn)出持久的抗癌效應(yīng)。不同于現(xiàn)存的僅靶向免疫系統(tǒng)一部分的癌癥免疫療法，我們專門設(shè)計(jì)的納米顆粒積極地調(diào)動(dòng)整個(gè)免疫系統(tǒng)來殺死癌細(xì)胞，促進(jìn)身體產(chǎn)生它自己的記憶系統(tǒng)，從而使得腫瘤復(fù)發(fā)最小化。這種納米藥物還可靶向不同類型的癌癥和其他的人類疾病，包括神經(jīng)血管疾病和神經(jīng)退行性疾病。”
【5】Theranostics：納米熱療法或可軟化腫瘤提高癌癥靶向療法的治療效率
腫瘤的機(jī)械阻力和標(biāo)準(zhǔn)療法的附帶損傷往往會阻礙抵御癌癥的效果，然而近日，來自法國國家健康與醫(yī)學(xué)研究所等機(jī)構(gòu)的研究人員通過對腫瘤加熱成功軟化了惡性腫瘤，這種方法稱之為納米熱療法，其能夠讓腫瘤對治療制劑更加敏感，相關(guān)研究刊登于國際雜志Theranostics上。
研究者首先將碳納米管（CNTs）直接注入到腫瘤中，隨后利用激光輻射來激活納米管，與此同時(shí)腫瘤周圍的健康組織并不會受到損傷。如今研究人員越來越關(guān)注影響腫瘤發(fā)展的機(jī)械因素，腫瘤變硬主要是因?yàn)槟z原纖維和細(xì)胞外基質(zhì)的異常組織化，細(xì)胞外基質(zhì)能夠?qū)碜韵嗤M織的細(xì)胞聚集在一起。
此外，作為惡性腫瘤的一個(gè)標(biāo)記，變硬還可能會幫助癌細(xì)胞增殖以及轉(zhuǎn)移，細(xì)胞外基質(zhì)能夠形成物理性的屏障來限制治療制劑滲透到腫瘤中；目前研究者開發(fā)出了多種療法來干擾腫瘤的結(jié)構(gòu)，但這些療法同時(shí)卻是一把雙刃劍。細(xì)胞外基質(zhì)對于腫瘤和健康器官非常重要，對其降解對機(jī)體有益又有害。
【6】Cancer Res：聚焦超聲與納米微滴雙劍合璧攻破癌癥大門
每年，成千名加拿大前列腺癌男性患者都會接受活組織檢查來幫助醫(yī)生更好地理解患者的病情進(jìn)展以及疾病的特性，進(jìn)行活組織檢查能夠提供關(guān)鍵的信息，然而癌癥研究者John Lewis深知要求任何一名患者進(jìn)行檢查非常困難。他認(rèn)為，目前獲取病情進(jìn)展的最佳方法就是進(jìn)行活檢，這種方法就是利用12根針推入患處取樣進(jìn)行檢測，低度前列腺癌患者通常并不會進(jìn)行療法治療，而是會選擇實(shí)時(shí)監(jiān)測疾病的進(jìn)展，但監(jiān)測通常也需要每年進(jìn)行活檢，很多人更愿意采用手術(shù)來替代活檢。
近日，刊登在國際雜志Cancer Research上的一項(xiàng)研究報(bào)告中，來自埃博塔大學(xué)的研究人員希望通過一種相對無痛的方法來對患者的檢查進(jìn)行改善，文章中研究者利用一種聚焦超聲(Focused Ultrasound)技術(shù)聯(lián)合納米滴來對患者血液中的癌癥標(biāo)志物進(jìn)行增強(qiáng)化的檢測，在腫瘤中采用該技術(shù)就能夠促進(jìn)細(xì)胞外的囊泡釋放到血液中，從而就能夠?qū)Υ罅?/span>遺傳物質(zhì)進(jìn)行檢測來對較小樣本的血液進(jìn)行檢測。
【7】Nat Commun：新型納米顆?？纱龠M(jìn)癌癥藥物治療的效果
研究者們第一次發(fā)現(xiàn)類似于魚竿或蠕蟲的納米顆粒相比梭型的納米顆粒能夠更加有效地穿透細(xì)胞或者類似于細(xì)胞核的特殊屏障。
這對于藥物的運(yùn)輸系統(tǒng)來說是十分重大的突破。在癌癥的藥物治療領(lǐng)域，研究者們不得不面對的一個(gè)問題就是如何將藥物精確地運(yùn)送到靶點(diǎn)部位。
該團(tuán)隊(duì)使用了一種新型的熒光顯微技術(shù)，這一技術(shù)使得他們能夠?qū)崟r(shí)追蹤不同形狀的納米顆粒在單個(gè)癌癥細(xì)胞中的運(yùn)動(dòng)。
之后，他們能夠精確地定位藥物釋放的位點(diǎn)，以及如何在細(xì)胞中擴(kuò)散。
"我們需要知道藥物是如何到達(dá)最終的目的地"，研究者之一Hinde博士說道："而我們?nèi)缃裼辛丝梢宰粉欉@一奇妙過程的工具。另一方面，其它研究者們也能夠利用該技術(shù)去追蹤納米顆?；蛘咚幬镞\(yùn)輸系統(tǒng)"。
【8】Nanoscale：新型納米疫苗可增強(qiáng)癌癥免疫療法的效應(yīng)降低副作用
最近，一項(xiàng)刊登于國際雜志Nanoscale上的研究報(bào)告中，來自美國國家生物醫(yī)學(xué)成像和生物工程研究所的研究人員通過研究開發(fā)出了一種新型納米疫苗，其可以幫助開發(fā)出治療癌癥免疫療法的新方法而且降低療法的副作用；這種納米疫苗可以有效運(yùn)輸特殊的DNA序列至免疫細(xì)胞中，這種來源于細(xì)菌DNA中的序列可以被用來誘發(fā)機(jī)體的免疫反應(yīng)，同時(shí)該疫苗還可以保護(hù)機(jī)體中的DNA免于被破壞。
腫瘤可以通過抑制免疫系統(tǒng)識別并殺滅癌細(xì)胞的能力來逃脫免疫系統(tǒng)的攻擊，而免疫療法的目的就是調(diào)節(jié)機(jī)體的免疫系統(tǒng)以便其可以更加有效地對腫瘤發(fā)起攻擊。免疫療法的其中一種方法就是將未甲基化的胞嘧啶-鳥嘌呤寡聚脫氧核苷酸（CpG）的外源序列引入到機(jī)體中，CpGs是一種存在于細(xì)菌中但在哺乳動(dòng)物機(jī)體中非常罕見的不同于DNA序列的模式，當(dāng)其被注射到人類機(jī)體中時(shí)，CpGs可以扮演一種危險(xiǎn)的信號來誘發(fā)免疫反應(yīng)；近日多項(xiàng)臨床試驗(yàn)都將CpGs直接注射到腫瘤中來作為一種方法，去激活附近的免疫細(xì)胞使得免疫細(xì)胞可以攻擊腫瘤組織。
化療是癌癥的重要治療手段，但是這種方法存在很多負(fù)面效應(yīng)，而且在殺傷腫瘤細(xì)胞的同事會對周圍健康組織進(jìn)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(xiàng)新的技術(shù)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(jīng)過血管到達(dá)腫瘤組織。當(dāng)?shù)竭_(dá)目的地后，這些癌細(xì)胞周圍的酸性環(huán)境能夠?qū)⒄麄€(gè)“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(xì)胞內(nèi)部?；诖耍?ldquo;氯氨鉑”能夠進(jìn)入腫瘤細(xì)胞內(nèi)部行使功能：破壞宿主細(xì)胞的DNA，將細(xì)胞殺死。
（來源：生物谷）
