盘点：纳米医疗助阵精准医疗的发展

【3】注射纳米碳酸钙破坏肿瘤微环境pH值，阻断生长

美国华盛顿大学研究人员通过将新研制的碳酸钙纳米颗粒溶剂注射到患有肿瘤的小鼠体内，将肿瘤所处环境的pH值从酸性变为碱性，有效阻止了癌细胞生长。

该研究小组首次发现，将非处方普通抗酸药片主要成分碳酸钙设计成纳米粒子，可调节实体瘤环境的pH值。癌细胞转移可导致患者死亡，而肿瘤所处环境的pH值与癌细胞转移密切相关。

研究人员研发出一种基于聚乙二醇扩散的方法，合成出20到300纳米级的碳酸钙，还利用乙醇辅助扩散法研发出100纳米级的碳酸钙。与其他实验室合作，研究人员还研发出一种可抑制碳酸钙纳米颗粒生长的白蛋白溶剂，这种溶剂能被静脉注射到活体内，改变肿瘤所处环境的pH值。

研究人员每天向患有纤维肉瘤的小鼠体内注入一定量的纳米碳酸钙，观察显示，这一手段阻止了肿瘤生长，但一旦停止注射，肿瘤又开始变大。研究人员指出，钙和碳酸盐在活体内大量存在，碳酸钙溶解时会变成二氧化碳，并通过肺部释放，而钙通常会被骨头吸收。因此碳酸钙纳米粒子不会造成毒副作用。（文章详见——Nanoscale：注射纳米碳酸钙破坏肿瘤微环境pH值，阻断生长）

【4】纳米疗法对免疫细胞重编程 逆转自身免疫疾病

近日，来自Parvus Therapeutics公司的研究人员通过研究描述了公司新型纳米药物的治疗应用，相关研究刊登于国际杂志Nature上，研究者指出，这种新型纳米药物疗法可以对白细胞重编程使其成为可以钝化自身免疫反应并且帮助恢复免疫系统平衡状态的调控细胞。这种名为“Navacims”的纳米药物由包被有疾病相关的肽类主要组织相容性复合体（pMHCs）的纳米颗粒组成，pMHCs可以通过直接结合其抗原受体来改变病理性的T淋巴细胞的行为。

Navacims可以从本质上重编程引发疾病的白细胞来使其转变成为抑制疾病发生的调节性细胞，从而对多种自然性及实验性的自身免疫疾病的治疗提供策略。研究人员发现，候选药物Navacims可以有效治疗一系列自身免疫疾病，更重要的是其可以以对鼠类细胞同样的方式来影响人类机体的白细胞，基于研究结果研究者认为Navacims可以为治疗包括自身免疫疾病在内的一系列疾病提供一种治疗性的平台。（文章详见—— Nature：纳米疗法对免疫细胞重编程 逆转自身免疫疾病）



【5】借助纳米颗粒可实现肝癌细胞成像

美国纽约纪念斯隆-凯特琳癌症中心的Moritz F. Kircher博士领导的课题组，合成了一种硅包被、表面增强拉曼散射的纳米颗粒（NPs），可以用于肝脏肿瘤成像。

这种纳米颗粒有三层的结构，最中心是金的核心，其外一层为一种拉曼报告分子，然后最外层为一层硅原子。虽然这些纳米颗粒的尺寸和表面化学性质并不均一，但是它们在活体小鼠中的行为相当接近，都能被很好的吸入肝脏组织并在正常细胞表面吸附。通过静脉注射这种纳米颗粒后，这种颗粒能够吸附在正常的肝脏组织细胞表面，而不会存在于癌细胞表面。在肝细胞癌和组织细胞肉瘤的小鼠模型中的实验发现，通过静脉注射后，小鼠的肝脏肿瘤可以通过拉曼成像被辨识出来。拉曼成像还可以发现肝脏和脾脏中的微观病变区域。与靛青绿荧光成像比较发现，这种纳米颗粒能够更好地显现出肝脏肿瘤区域，而且假阳性区域更少。（文章详见——ACS Nano：借助纳米颗粒可实现肝癌细胞成像）

【6】纳米载体跨越血脑屏障靶向治疗脑癌

最近，科学家们在探索脑癌治疗手段的路上又有了新的突破。起初他们认为这一发现可能是一个测量错误，但事实证明该结果是真实的，而且将对脑癌的治疗产生巨大的影响。通过利用纳米载体将化学药物定向运输到大脑中，科学家们能够将脑部的肿瘤细胞大量杀灭。目前该技术仅仅在小鼠水平得到了验证，但如果能够同样适用于人体的话，将会导致新的治疗脑癌的疗法的产生。

该研究的首席科学家，来自南卡罗林娜医科大学的放射学家Ann-Marie Broome利用该技术靶向治疗成胶质细胞瘤。研究人员根据对GBM的了解以及能够调节细胞生长分裂的血小板生长因子（PDGF）制作出了纳米载体药物，载体骨架主要是由许多分子聚合形成的。

这个胶囊状的载体体型微小，能够轻易地跨越血脑屏障。脑部肿瘤的特性给与了胶囊化的纳米载体以治疗潜力。当肿瘤生长时，将会向血液中释放一系列的副产物，这将会激活胶囊释放药物。（文章详见——Nanomedicine：纳米载体跨越血脑屏障靶向治疗脑癌）

【7】科学家利用纳米颗粒揭示癌症的转移机制

刊登于国际杂志Science Translational Medicine上的一项研究论文中，来自纪念斯隆凯特琳癌症中心的研究人员通过研究鉴别出了一种新型策略，其可以将药物靶向特异性作用于癌症位点，包括转移性肿瘤等；文章中，研究者设计了一种纳米颗粒来模拟肿瘤自身在机体全身的转移机制，而且这种新型纳米颗粒适用于一系列类型的肿瘤和药物，同时也可以用于自身免疫疾病和血管疾病中。

文章中，研究者重点对P-选择素（Selectin）进行了研究，他们开发了一种由岩藻多糖组成的新型纳米颗粒，这种纳米颗粒可以被填充到不同的癌症药物中，包括化疗药物和新型的精准化药物中。研究者Heller表示，通过对肺部实验性转移模型进行相关研究，结果表明，这些纳米颗粒可以靶向作用癌症位点，而且相比正常药物的使用而言，纳米颗粒可以更加发挥更大的效果，因此随着癌症药物剂量的降低，其对人体的副作用也会相应降低。

随后研究者将纳米颗粒填充到一种名为MEK抑制剂的个体化药物中，利用纳米颗粒仅能靶向作用于不含P-选择素的肿瘤细胞，而放射疗法则可以促进P-选择素在肿瘤位点暴露无遗，随后通过联合研究，研究者们就发现利用放射疗法就可以靶向作用P-选择素的表达，并且会将纳米颗粒引导到癌症位点中去；较低剂量的放疗可以准确选择性地靶向作用肿瘤组织而不影响周围的良性组织，这或许就可以帮助研究者开发一些新型靶点，而由放疗引导的药物运输体系或许可以帮助研究者们开发作用于机体任何位点的靶向药物。（文章详见——STM：科学家利用纳米颗粒揭示癌症的转移机制）

【8】中科大开发纳米给药系统可同时杀伤乳腺癌细胞和癌症干细胞

近日，来自中国科学技术大学的王均教授实验室在国际学术期刊Biomaterials上发表了一项最新研究进展，他们发现借助纳米颗粒运输系统将自噬抑制药物和化疗药物联合使用可以有效杀伤乳腺癌细胞和乳腺癌干细胞，该研究为解决因乳腺癌干细胞导致的治疗抵抗及复发等问题提供了一个新的治疗方法。

在这项研究中，研究人员对自噬如何影响乳腺癌干细胞对化疗药物的易感性进行了研究，他们首先从乳腺癌细胞系MDA-MB-231中分选出ALDHhi细胞，用氯喹（CQ，一种自噬抑制剂药物）对细胞的自噬过程进行抑制，结果发现乳腺癌干细胞的干性发生下降，对化疗药物（DOX和DTXL）的易感性增加。

通过纳米药物运输系统给药可以显著延长DOX和DTXL这两种药物的循环半寿期，增加药物在肿瘤组织和ALDHhi细胞中的富集。更加重要的是，研究人员利用MDA-MB-231细胞建立的肿瘤正位小鼠模型进行研究发现，相比于单种药物治疗，将分别装载CQ（NPCQ）和DOX（NPDOX）的纳米颗粒联合使用以及将两种药物包装在同一个纳米运输系统（NPCQ/DOX）中能够同时清除肿瘤细胞和癌症干细胞，展现出更加有效和持续的肿瘤生长抑制作用。（文章详见—— Biomaterials：中科大开发纳米给药系统可同时杀伤乳腺癌细胞和癌症干细胞）

【9】瑞士科学家开发可遥控纳米机器人 或可用于多种疾病治疗

来自瑞士洛桑联邦理工学院的科学家们找到了一种开发仿生机器人的简单方法，并且为这种机器人装备了许多先进技术。他们还构建了一个测试机器人设计的平台，用以研究机器人不同的运动模式。相关研究结果发表在国际学术期刊Nature Communication上。研究人员还构建了一个整合操作平台可以利用电磁场远程遥控机器人的运动，还可以通过加热的方法改变机器人形状。

与传统的机器人不同，这种新研发的微缩机器人更加柔软灵活且无需马达。它们是由生物相容性水凝胶和磁力纳米颗粒所组成，这些纳米颗粒不仅塑造了机器人的形状，还能够保证其在电磁场作用下的灵活运动。除此之外研究人员还表示，利用加热的方法就会改变这种机器人的形状，使其伸展开。这种方法实际上模拟了一种可导致昏睡病的细菌，研究人员在开发过程中检测了不同的设计方案希望找到能够模拟细菌行为的微缩机器人。他们在这项工作中研发的机器人原型有类似细菌鞭毛的结构，使其能够游动。利用激光进行加热，鞭毛就会包绕在机器人主体周围，隐藏起来。

目前这种机器人还处于开发阶段，在未来的研究中还有许多因素需要考虑进来。研究人员希望确保这种机器人不会对病人造成任何副作用。（文章详见——Nat Commun：瑞士科学家开发可遥控纳米机器人 或可用于多种疾病治疗）

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