納米醫學的潛力

奧默伍米·沙迪克

（Omowunmi Sadik）

在過去的二十年中，對于大小范圍在1納米到幾納米的材料，研究人員在設計和制造方面進行了廣泛的研究，這項全球性的研究工作通常被稱為納米科學或納米技術，含有納米材料的成品數量正在快速增長。伍德羅-威爾遜國際學者中心出版了納米技術消費品詳細目錄在線數據庫，其中列出了1,600多種基于納米技術的市場消費品。尤其在醫療衛生行業，納米技術取得重大突破。

2010年，亞利桑那州藝術史教授伊夫林·索倫森（Evelyn Sorensen）成為一名II期宮頸癌患者，當時癌細胞已經擴散到淋巴結。由于她的生命只有一年時間了，醫生告訴她說：告別家人，去度假吧。就像在報紙上的報道中所描述的那樣，索倫森不甘心接受這個令人沮喪的預測，堅持要查看臨床試驗列單，結果她了解到馬薩諸塞州劍橋市的一項試驗——一家叫做BIND生物科學公司的企業正在利用超小型納米技術移動顆粒來攻擊腫瘤。索倫森參加了一項試驗，這項試驗是由亞利桑那州鳳凰城轉譯基因組學研究院丹尼爾·凡·霍夫（Daniel Von Hoff）主持的。經過首次治療，索倫森的腫瘤縮小了70%。幾年之后，盡管索倫森仍在服藥，但是醫生確認她的身體中沒有顯示出癌癥的跡象。

索倫森利用的臨床治療方法被稱為BIND-014，這是一種帶有化學涂層的納米粒子，經過設計，利用這種納米粒子來尋找惡性細胞，并輸送強效化療藥劑——多西他賽（docetaxel）。這種粒子允許藥物選擇性地聚集在患癌部位，使療效大幅提高。BIND-014療法是由哈佛醫學院的奧米德·法羅哈扎德（Omid Farokhzad）以及麻省理工學院的研究人員開發的，目前處于各種癌癥治療的II期試驗階段。

特別是在診斷和治療癌癥方面，納米醫學常常利用各種納米顆粒。大多數抗癌藥物在臨床試驗中由于整體毒性和缺乏選擇性而受到阻礙，因為這些藥物不但殺死癌細胞，同時也殺死正常細胞。科學家們正在努力尋找可以選擇性地靶向攻擊癌細胞和癌組織的抗癌藥物，這些藥物可以使健康組織絲毫無損。

通過提高靶向藥物的輸送效率，納米醫學提供了改進抗癌藥物輸送的替代方法。抗癌化合物依附于量子點和碳納米管之類的納米粒子上，被攜帶著高效地穿過細胞和組織，等待著被細胞吸收。在10至100納米的尺度范圍內，當納米顆粒屬于相對較大的尺度時，它們不能穿過緊密擠在一起的細胞內層而進入相鄰的組織。然而，當藥物分子依附于顆粒上時，它們在血液中保持著穩定性，同時也保持著完整性，直到目標明確地達到腫瘤。這些納米顆粒藥物軛合物之所以能夠明確地指向癌細胞，這是由其大小、形狀和表面特征而決定的。最終，納米顆粒藥物的選擇性使藥物對癌細胞的作用達到最大化，使健康細胞完好無損，對患者產生的副作用較少。

BIND-014是救助了伊夫林·索倫森的藥物，是靶向藥物輸送方面最有前途的納米粒子之一。BIND-014已經通過了I期臨床試驗的安全性測試，現在正在接受II期試驗，以測試其在治療肺癌和前列腺癌方面的療效。BIND-014是通過聚合物線組裝起來的，這種聚合物線能夠自發折疊形成顆粒。聚合物散布在靶向分子或靶向離子上，這些分子和離子跟另一種分子結合，并通過設計將它們關聯到通往癌細胞的粒子上。這種自組裝過程使得批量繁殖分子更加容易，并且最終有可能表現出獨特的優勢，將這一技術轉化到臨床應用上來。

另一種有希望的抗癌藥物是CALAA-01，它是輸送顆粒RONDEL和小干擾RNA（siRNA）分子的組合，通過影響癌細胞RNA的功能來抑制腫瘤生長。CALAA-01中的siRNA受到保護，在穩定的納米顆粒內不會降解。目前，該藥已進入Ib期臨床試驗階段。

胡德良譯自美國科學家網站（americanscientist.org）