國家納米中心實(shí)現(xiàn)腫瘤靶向治療的“激光制導(dǎo)”

腫瘤的靶向治療開創(chuàng)了腫瘤治療的新思路。納米藥物因其特定的尺寸，可利用腫瘤組織的EPR效應(yīng) (enhanced permeability and retention effect) 提高藥物對(duì)腫瘤組織的選擇性，在一定程度上實(shí)現(xiàn)了腫瘤的被動(dòng)靶向治療。為進(jìn)一步提高靶向效應(yīng)，科學(xué)家們一直致力于納米藥物的靶向修飾，希望實(shí)現(xiàn)更高效的主動(dòng)靶向治療。到目前為止，這種靶向修飾應(yīng)用效果還十分有限。近年來，納米藥物領(lǐng)域開始利用一些納米材料的獨(dú)特性質(zhì)，通過外界的刺激進(jìn)行靶向腫瘤治療。比如，通過施加外部磁場(chǎng)引導(dǎo)具有磁性的納米藥物到達(dá)腫瘤部位進(jìn)行治療。由于外界刺激方便可控的特點(diǎn)，越來越多的納米藥物研究者開始關(guān)注新型的腫瘤靶向策略。

國家納米科學(xué)中心陳春英和吳曉春兩個(gè)課題組近幾年密切合作，在金納米棒生物效應(yīng)與安全性及生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用開展了深入系統(tǒng)的研究工作。他們?cè)诩{米材料的光控釋藥、光熱逆轉(zhuǎn)腫瘤細(xì)胞耐藥性、增強(qiáng)腫瘤干細(xì)胞光熱響應(yīng)的敏感性及多種策略聯(lián)合治療等方面取得一系列新發(fā)現(xiàn)，在腫瘤的個(gè)性化治療方向邁出了堅(jiān)實(shí)的一步。

最近，他們?cè)谀[瘤的光熱刺激響應(yīng)方面又取得了新突破，實(shí)現(xiàn)了與腫瘤組織的互動(dòng)：將溫敏高分子材料修飾的金納米棒介孔二氧化硅納米復(fù)合物（Au@SiO2@polymer）通過尾靜脈注入小鼠體內(nèi)。利用激光照射小鼠的腫瘤部位，腫瘤局部溫度升高引起血管通透性增加，溫敏納米復(fù)合物尺寸減小更加容易滲出血管，二者協(xié)同作用導(dǎo)致藥物更加有效地富集于腫瘤組織。因此，光刺激大幅度提高了藥物在腫瘤組織富集。在這種納米復(fù)合物中，金納米棒的光熱轉(zhuǎn)換性質(zhì)與高分子材料的溫敏性質(zhì)完美有機(jī)地結(jié)合在一起并實(shí)現(xiàn)了納米藥物光誘導(dǎo)的腫瘤主動(dòng)靶向（圖1）。富集于腫瘤部位的納米復(fù)合物在激光照射下表現(xiàn)出熱療和化療（藥物釋放）兩種協(xié)同的治療效應(yīng)，幾乎完全抑制腫瘤細(xì)胞的生長與轉(zhuǎn)移（圖2）。

由于激光的強(qiáng)弱、照射時(shí)間等可以方便且精確地控制，Au@SiO2@polymer提供了一種向腫瘤部位同時(shí)給藥和傳熱進(jìn)行治療的理想載體。應(yīng)用納米材料的獨(dú)特性質(zhì)而實(shí)現(xiàn)的激光介導(dǎo)的腫瘤靶向治療代表了一種新型的抗腫瘤策略。

相關(guān)研究成果已發(fā)表于《美國化學(xué)會(huì)會(huì)志》( J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 7317?7326)。雜志審稿人認(rèn)為：“光照控制的納米藥物主動(dòng)靶向和藥物釋放是有趣而且頗具希望的多模態(tài)腫瘤治療技術(shù)?！?/p>

該研究得到了科技部、國家自然科學(xué)基金委和中國科學(xué)院的支持。（國家納米科學(xué)中心）

圖%201.%20納米復(fù)合物Au@SiO2@polymer制備過程（A）與腫瘤靶向治療應(yīng)用圖示（B

圖2. 納米復(fù)合物在激光照射下顯著富集于腫瘤組織，其產(chǎn)生的熱化療協(xié)同效應(yīng)，有效抑制了腫瘤的生長與轉(zhuǎn)移。