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抗癌纳米材料多级载药系统令药物定向进入肿瘤深层

2018-07-13 15:00:52  来源:新华网

浙江大学转化医学院的一间实验室里,科学家用近红外激光照射乳腺癌小鼠。3分钟后,等候在肿瘤部位的“药匣子”打开,抗肿瘤药物快速均匀地渗透到肿瘤深层组织。4小时后,肿瘤细胞陆续凋亡。

这是浙江大学医学院附属第二医院、转化医学研究院的周民团队构建出的一种“抗癌纳米材料多级载药系统”,可令肿瘤药物向肿瘤组织深层递送,明显抑制恶性肿瘤的转移。该研究成果日前发表在国际知名学术期刊《先进功能材料》杂志上。

研究人员表示,当前一些被证明对肿瘤确有效果的药物在临床使用上有较大局限,比如药物总是“跑太快”“跑不远”。“一般情况下,不到24小时,药物就会被代谢出体外,药效发挥的时间很短,真正跑到肿瘤里去的药物很少,所以需要持续用药。”周民介绍,团队最新设计的多级载药系统,让抗癌药物降低代谢速度,并能渗透到常规抗癌药进入不了的肿瘤深层组织。

肿瘤细胞周围分布着丰富的血管,但血管生长往往跟不上肿瘤细胞分裂的速度,导致肿瘤细胞深层没有血管分布。传统的抗癌药物分子要通过血管才能到达肿瘤细胞,没有血管,意味着药物也到达不了。这是当前肿瘤药物研发的重大挑战之一。

周民团队对一种广谱型抗癌药阿霉素进行了改造,让多个阿霉素小分子形成一个聚合球。通过这个设计,药物的“个头”变大了,一定程度延长了药物在机体内停留的时间。

此外,药物递送系统被设计成一个光控的“药匣子”,只有在特定波长的光的激发下,搭载在聚合球上的抗癌分子才会释放扩散。实验中,课题组选用了800纳米波长的近红外光,这种光线最多能穿透5厘米左右的生物组织。在光照下,纳米球“解体”为超小尺寸的纳米点和抗癌分子,在肿瘤组织内部快速渗透。

进一步实验表明,该多级载药系统不但可以高效地摧毁肿瘤细胞,同时还可以显著抑制肿瘤干细胞的生长,抑制肿瘤转移的发生。由于具有较好的肿瘤集聚能力,该系统可以显著降低抗肿瘤药物的心脏和系统毒性,具有较高的临床转化前景。但该治疗方法想要应用于临床,仍需要大量的试验。

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