中科院打造智能抗肿瘤药物载体

　　其中，通过化学药物杀伤癌细胞的化疗仍然是目前必不可少的恶性肿瘤治疗方法。但目前使用的抗癌药物无选择性，对正常细胞同样具有杀伤作用，导致健康细胞与恶性细胞一起被破坏。化疗药物在治疗中取得抗癌效果的同时，其毒副作用同样会对机体正常组织造成不可逆转的损害，使人体免疫力降低，反而不利于肿瘤患者的治疗和恢复。

　　近日，记者从中科院过程工程所生化工程国家重点实验室研究员马光辉带领的课题组了解到，他们的最新研究成果为实现降低化疗药物毒副作用的目标迈进了一步。

　　多年来，抗肿瘤药物的严重毒副作用一直受到科学界的极大关注。因为对于患者来说，理想的化疗方法应该是只对机体的癌细胞发挥作用，而不对正常细胞产生效应，或者引起的毒副作用微不足道。为了实现这个目的，科学家们尝试了多种方法，其中包括利用药物载体对肿瘤进行靶向治疗来实现提高疗效、降低毒副作用的目标。

　　事实上，抗肿瘤药物载体是癌症治疗研究领域中备受关注且十分活跃的部分。作为药物载体的研究内容非常广泛，成分也多种多样。抗癌药物载体已涉及蛋白质、脂类、无机材料、高分子材料以及无机和高分子的复合材料。马光辉课题组从事的，就是抗肿瘤药物载体这个研究方向。

　　抗肿瘤药物载体工作的原理是通过药物载体包裹负载抗癌药物进行靶向性的药物输送，将抗癌药物选择性浓集在癌变部位，降低细胞毒性药物对正常细胞组织的伤害，提高治疗效果，减小毒副作用。其中，使用肿瘤靶向性药物输送体系是提高药物靶向性的一个重要途径，其效果取决于能否找到或构建合适的靶向性输送载体。

　　纳米粒子由于其独特的尺寸性质，成为极具潜力的理想药物载体。

　　不过，由于目前研究使用的纳米粒子都是人工合成材料，不得不考虑纳米粒子本身的生物相容性，以及可能带来的一些副作用。例如，不能在体内降解的纳米粒子有可能产生有害积累等等。

　　因此，业内认为理想的药物载体应具备以下性质：具有较高的载药量;具有较高的封闭性;有适宜的制备及提纯方法;载体材料可生物降解，毒性较低或没有毒性;具有适当的粒径与粒形;具有较长的体内循环时间。这些特征可以延长抗癌药物载体在体内的循环时间，使所载的有效药物成分在病灶的浓度增大且增加作用时间，这样药物能更好地发挥全身治疗或诊断作用，增强药物在病灶靶部位的疗效。

　　在国家自然科学基金委、中国科学院和科技部的支持下，马光辉和她的博士研究生魏炜等，利用天然多糖的模板作用，在温和的条件下制备出多种结构新颖、大小可控的碳酸钙纳米晶自组装体，并揭示了其形成机理和组装过程。其中具有中空结构的纳米晶自组装体用于抗癌药物载体时，具有明显的优势。马光辉介绍说：“这种纳米晶自组装体已经具备一定的智能性了，它不仅可以增加癌细胞对药物的摄取量，而且可以选择性地在癌组织释放药物，并且具有明显的细胞核聚集和入侵效应，从而增强对癌细胞的杀伤效果。碳酸钙可以生物降解，降解后的产物主要是人体必需的营养元素钙离子。”

　　马光辉长期从事各种尺寸和功能的聚合物微球的设计、制备及其在功能膜和生化反应器方面的应用研究;重点探索均一亲水性聚合物小微球的制备及均一聚合物大微球的制备和应用。碳酸钙纳米晶自组装体是她的课题组最新筛选出的一种载体。此次作为模板使用的天然多糖是可大量获得、可再生、无毒和生物可降解的淀粉。载体主要成分是碳酸钙纳米晶。

　　“肿瘤细胞周围环境呈酸性，在这种环境下碳酸钙纳米晶自组装体会发生降解从而释放出所携带的化疗药物。”另外，马光辉说：“由于药物在载体组装过程中就与碳酸钙纳米晶混合在一起，载体在降解后，我们发现只有几个几十纳米大小的碳酸钙纳米晶会携带化疗药物进入细胞核，从而有效增强对癌细胞的杀伤效果。”

　　据悉，马光辉课题组已经揭示了碳酸钙纳米晶自组装体的形成机理和组装过程，并可以在实验中有效控制产物的结构，具有较高的成功率。“不过，要投入实际应用还需要时间。”马光辉说道：“进行大规模制备之前还需要中试以及大量的动物实验和临床验证，这都需要时间和研究经费支持。”