科学中华而不实的作风|浙大团队构建 “纳米方舟”,为肝癌治疗开辟新战场!


据浙江大学官微报道 , 肝癌是全球第七常见、死亡率第三高的癌症 , 而中国更是肝癌大国 , 肝癌发病率及死亡率分别达到了世界第四及第二 , 每年因肝癌死亡的人数更是达到了近33万 , 占全球肝癌死亡人数的42% 。 由于肝癌发病隐匿 , 大多数患者被诊断时已处于疾病晚期并失去了手术治疗的机会 , 包括介入治疗、化疗在内的综合治疗成为大多数晚期肝癌患者的唯一希望 。
目前 , 包括介入治疗、化疗在内的综合治疗都存在疗效个体差异大、效果较差、副作用较大、容易耐药等问题 , 患者实际收益极其有限 。 近年来 , 各种新型肝癌治疗手段层出不穷 , 其中化学动力疗法(CDT)是目前最具有临床前景的新型治疗手段之一 。 CDT是指基于芬顿反应 , 利用无毒的纳米材料分解内源性生物分子双氧水 , 从而产生有毒的自由基杀死肿瘤细胞的新型疗法 , 具有无毒、肿瘤靶向性强的特点 。 但由于肿瘤内的双氧水浓度很低 , 单纯CDT治疗效果仍不太理想 。

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研究团队
浙江大学医学院附属第二医院王伟林教授团队和浙江大学高分子系毛峥伟教授团队首次将具有类葡萄糖氧化酶作用的超小金纳米粒子(Au NPs)原位结合在金属有机框架(MOF)上 , 以用于级联的化动力/饥饿治疗 , 有效解决了单纯化动力治疗效果不佳的难题 , 大大提高了对肝癌的治疗效果 , 为先进纳米药物研发提供了新的思路 。
这一成果近期于国际知名期刊《先进科学》(Advanced Science)刊登 , 论文第一作者为浙江大学医学院附属第二医院肝胆胰外科丁元博士 , 论文通讯作者为浙江大学医学院附属第二医院王伟林教授、严盛教授和浙江大学高分子系毛峥伟教授 。

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纳米方舟的治疗原理示意图

找到“替身” , 靶向直达
化疗弊端的症结在于化疗药 , 传统药物的先天不足的其中一个原因就是在复杂的人体环境中 , 传统化疗药物易受干扰 , 还未到达肿瘤就提前“引爆” 。
肝癌的快速生长需要大量的能量 , 而这些能量来自于肝癌微环境中的葡萄糖 。 长期以来 , 科学家们都在利用这一原理 , 消耗肝癌微环境和细胞内的葡萄糖 , 通过资源耗竭的方法来抑制和延缓肝癌的生长 。 通过不懈研究 , 科学家们找到了一种“肿瘤特警”:葡萄糖氧化酶 , 这种氧化酶进入肝癌组织后 , 能够迅速“嗅出”葡萄糖的味道 , 进而快速消化肝癌微环境中的葡萄糖以杀灭肝癌细胞 , 这种治疗方法被称为肝癌“饥饿疗法” 。
但是葡萄糖氧化酶这名“特警”十分金贵 , 作为一种人体内常见的蛋白质 , 其保存条件苛刻 , 重金属、高温、溶剂、酸碱条件都容易使其失去活性导致失效;进入体内后 , 在血液、组织中也存在大量的蛋白酶 , 可以使其降解失活 。
能否找到一种物质取代“金贵”的葡萄糖氧化酶呢?浙大科研人员找到具有类似蛋白酶催化性质的金纳米粒子 , 这种粒子既能够有效渗透到肝癌深处 , 又可以高效地催化肝癌组织中葡萄糖 , 从而通过“饥饿疗法”杀灭肝癌细胞 。

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“纳米方舟”的制备过程示意图

装上“护甲” , 乘风破浪
以前 , 肿瘤“饥饿疗法”的效果大多停留在抑制生长和延缓肝癌进展上 , 无法彻底治愈肝癌 。 那么真正的治本之法是什么呢?
相比于正常细胞 , 肝癌细胞内会积累更多的过氧化氢 。 通过催化剂(常见的如铁离子)的作用 , 过氧化氢能够分解产生有毒的羟基自由基杀死肝癌细胞 , 这种治疗方法被称为“化学动力治疗(CDT)” 。


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