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      “納米方舟”開辟肝癌治療新戰場

      發布時間:2020-07-10來源:中國科學報作者:崔雪芹0

      中國每年因肝癌死亡的人數更是達到了近33萬,占全球肝癌死亡人數的42%。由于肝癌發病隱匿,大多數患者被診斷時已處于疾病晚期并失去了手術治療的機會。

      浙江大學醫學院附屬第二醫院教授王偉林團隊和浙江大學高分子系教授毛崢偉團隊,首次將具有類葡萄糖氧化酶作用的超小金納米粒子(Au NPs)原位結合在金屬有機框架(MOF)上,用于級聯的化動力/饑餓治療,有效解決了單純化動力治療效果不佳的難題,大大提高了對肝癌的治療效果,為先進納米藥物研發提供了新的思路。

      這一成果近期于《先進科學》期刊刊登。肝癌的快速生長需要大量的能量,而這些能量來自于肝癌微環境中的葡萄糖。長期以來,科學家們都在利用這一原理,消耗肝癌微環境和細胞內的葡萄糖,通過資源耗竭的方法來抑制和延緩肝癌的生長。通過不懈研究,科學家們找到了一種“腫瘤特警”:葡萄糖氧化酶,這種氧化酶進入肝癌組織后,能夠迅速“嗅出”葡萄糖的味道,進而快速消化肝癌微環境中的葡萄糖以殺滅肝癌細胞,這種治療方法被稱為肝癌“饑餓療法”。

      但是葡萄糖氧化酶作為一種人體內常見的蛋白質,其保存條件苛刻,重金屬、高溫、溶劑、酸堿條件都容易使其失去活性導致失效;進入體內后,在血液、組織中也存在大量的蛋白酶,可以使其降解失活。

      能否找到一種物質取代“金貴”的葡萄糖氧化酶呢?浙大科研人員找到具有類似蛋白酶催化性質的金納米粒子,這種粒子既能夠有效滲透到肝癌深處,又可以高效地催化肝癌組織中葡萄糖,從而通過“饑餓療法”殺滅肝癌細胞。

      浙大團隊的納米藥物研究將治標與治本有機結合起來,通過制造“納米方舟”,讓抗肝癌藥物有一個更好的載體,穿越復雜的人體系統直達肝癌病灶。

      毛崢偉介紹,團隊研制的這種納米藥物在體外與體內實驗中均被證實具有明顯的抗肝癌作用,相比于傳統化療藥,該藥物的全身毒性大大降低。

      納米藥物的研發提高了化療藥物的藥物傳遞效率,也帶來了新的治療手段。毛崢偉認為,納米技術作為兩種經典治療方法的橋梁,實現了這場抗癌“接力賽”。

      浙大二院的科研人員表示,未來納米藥物能夠得到臨床應用,將很有可能一次性解決現有化療藥物面臨的許多難題。一方面,該藥相當于融合了兩種抗癌療法和納米顆粒的優勢,長期存在于肝癌組織中,不僅能直接殺死肝癌細胞,還能抑制肝癌中存活細胞的生長,大大提高了肝癌被治愈的可能;另一方面,納米材料可以有針對性地只在肝癌組織內發揮作用,不會攻擊其他正常組織,盡管具有強大的肝癌殺傷作用,但卻僅會產生輕微的不良反應。

      更值得注意的是,除了全身化療外,這種藥物還能在介入治療和手術中發揮作用,通過在肝癌局部的注射,可以對一些早期肝癌和多發轉移的肝臟腫瘤進行定點清除;而面對術中才能發現的一些微小、隱匿的病灶,該藥的應用配合手術切除,則能最大程度地達到肝癌治愈,降低復發可能。

      王偉林介紹,其實“饑餓療法”與“化學動力治療”可以實現級聯的化學反應,通過葡萄糖氧化分解,源源不斷地產生過氧化氫,為芬頓反應提供燃料,產生更多的羥基自由基,這種“聯袂合作”達到了理想的治療效果,可謂肝癌治療的“黃金搭檔”。

      這項研究受到國家自然科學基金、浙江省重點研發計劃項目等課題的資助。




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