陈志和教授Science：靶向抗癌新武器

　　

生物通报道  化疗不应该导致你脱发，它应该去杀死癌细胞。由多伦多大学的研究人员构建出来的一种新型分子传送系统可帮助确保化疗药物到达它们的靶点，并将附带损伤减至最小。

许多抗癌药物都靶向快速生长的细胞。当注入到患者体内，这些药物会在血流中打转在找到快速生长的细胞时对它们起作用。这包括肿瘤，但不幸地是也包括毛囊、你的消化系统内壁和你的皮肤。

在过去的十年里，多伦多大学生物材料和生物医学工程研究所（IBBME）的陈志和（Warren Chan）教授一直在寻找能够将化疗药物传送到肿瘤内，而不会去到其他地方的办法。现在，他的实验室设计出了一套纳米颗粒，这些纳米颗粒上附着了可改变形状接近病变组织的DNA链。

陈志和教授说：“你的身体基本上就是由一系列分隔空间所构成。你可以将它想象为是有许多房间的一个大房子。我们正在试图弄清楚如何能够让外面的东西进入到某个特定的房间内。我们必须要绘制出一张地图，并开发出能够通过这个房子的一个系统，在房子中通向目的房间的每一条道路可能在诸如高度和宽度等方面都有着不同的限制。”

关于癌症我们可以肯定的一点是：没有完全相同的两个肿瘤。例如，早期乳腺癌会以不同于胰腺癌，甚至是晚期乳腺癌的方式响应一种特定的治疗。什么纳米粒子会进入到哪种肿瘤的内部取决于多种因素，例如粒子的大小、形状和表面化学。

陈志和与他的研究小组研究了这些因子是如何影响小分子及纳米技术传递至肿瘤处的，并设计出了一种靶向分子传送系统，他们可以通过特异的DNA序列来改变系统中模块化纳米颗粒的形状、大小和化学。

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陈志和说：“我们正在制造改变形状的纳米颗粒。它们是一系列的积木，有点像乐高玩具组合。这些组件可以构建成许多的形状，暴露或隐藏结合位点。可以设计它们响应一些生物分子来改变形状，就像是一片钥匙配一把锁。”

这些变形物是由附着DNA链的极小金属块构成。陈志和设想，这些纳米颗粒将会无害地漂浮在血液中，直至DNA链结合上已知是癌症标记的一段DNA序列。当发生这种情况时，纳米颗粒会改变形状，随后执行它们的功能：它们可以靶向癌细胞，向癌细胞暴露一种药物分子，用信号分子标记癌细胞，或执行陈志和研究小组设计的任务。

他们的研究工作以两篇论文的形式发表在《科学》（Science）及《美国国家科学院院刊》（PNAS）杂志上。

陈志和及他的研究小组计划利用他们设计的这一传送系统，朝着个体化纳米医药的方向前进——进一步定制他们的纳米颗粒传送药物至确切的肿瘤类型处。

尽管手术、化疗和放疗这些传统的方式已在临床上证明了自己的效力，癌症患者往往需要忍受严重的副作用，而且癌症会组件对这些治疗产生抗性并卷土重来，现在亟需找到癌症治疗的新途径。

北卡大学教堂山分校、杜克大学的一组研究人员发明了一种用抗癌药物靶定肿瘤的新方法，这一发现可能为癌症患者带来临床疗法。这种技术被称为电离子透入疗法（iontophoresis），可将高浓度的化疗药物传递到目的区域，减少损伤健康组织的风险（美院士Science子刊癌症治疗创新方法 ）。

来自威斯康星大学Carbone癌症中心(UWCCC)的科学家们报告称，发现一类新的肿瘤靶向性药剂可搜索发现数十种实体瘤，甚至照亮抵抗当前疗法的脑癌干细胞。更为重要的是，数年的动物研究和早期人类临床实验结果表明，这一肿瘤靶向性的APC（alkylphosphocholine）分子可以将两种“负载物”：放射性或荧光成像标记物，或结合并杀死癌细胞的放射性药物直接传送给癌细胞（Science医学封面：新型广谱肿瘤成像及治疗靶向平台 ）。

来自南安普敦大学的研究人员，与BC癌症研究中心的同事展开合作，发现了一种杀死癌细胞的新方法。在发表于Cell杂志上的一篇研究论文中，研究人员证实不同于放疗等传统疗法，这一有潜力的癌症新疗法不会损伤身体的健康细胞（Cell论文：创新疗法“饿死”癌细胞 ）。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文索引：

DNA-controlled dynamic colloidal nanoparticle systems for mediating cellular interaction.Science  19 Feb 2016: Vol. 351, Issue 6275, pp. 841-845 DOI: 10.1126/science.aad4925

Tailoring nanoparticle designs to target cancer based on tumor pathophysiology, Proceedings of the National Academy of Sciences (2016). DOI: 10.1073/pnas.1521265113