如何實現(xiàn)精準的腫瘤靶向治療而不損傷正常組織一直是醫(yī)學界追求的目標。最近，中科院化學所王春儒團隊開發(fā)的基于金屬富勒烯納米顆粒的“分子手術(shù)刀”腫瘤治療技術(shù)，在實現(xiàn)這一夢想的道路上前進了一大步。

眾所周知，實體腫瘤組織實際上是由腫瘤細胞和腫瘤血管形成的一個完整微環(huán)境系統(tǒng)，不僅包含腫瘤細胞，內(nèi)部還有豐富的腫瘤血管?，F(xiàn)代生物醫(yī)學研究已經(jīng)證明，腫瘤血管與正常血管在結(jié)構(gòu)上存在巨大差異。一般來說，正常血管需要一年時間才能夠長成，是由內(nèi)膜、中膜和外膜構(gòu)成的三層密實結(jié)構(gòu)，而腫瘤血管只用4天即可形成，結(jié)構(gòu)上為由內(nèi)皮細胞構(gòu)成的單層薄膜。而由于構(gòu)成腫瘤血管的內(nèi)皮細胞間隙較大、結(jié)構(gòu)不完整，導致腫瘤血管通常包含有大量納米尺度的小孔，使小分子和一些納米顆粒能夠透孔而出。

目前已有很多研究利用腫瘤血管這種對小分子和納米顆粒的高通透性來設計藥物，通過控制藥物顆粒合適的尺寸使其能夠透過腫瘤血管進入瘤體，從而有效地提高抗腫瘤藥物在腫瘤內(nèi)的濃度。

王春儒團隊研究發(fā)現(xiàn)，當納米顆粒的尺度在合適的尺度下（例如50-200 nm），要經(jīng)過幾分鐘甚至幾十分鐘才能通過腫瘤血管的間隙，在這一過程中納米顆粒被腫瘤血管的內(nèi)皮細胞所緊密包圍，因此可以通過合適的設計而特異性地破壞腫瘤血管。

首先，他們利用磁性金屬富勒烯設計了尺度在150 nm左右的水溶性納米顆粒，這種納米顆粒的特性是能夠通過吸收射頻提高內(nèi)能，在幾分鐘至幾十分鐘后由于內(nèi)能升高發(fā)生相變，并伴隨著體積劇烈膨脹50%左右。然后他們將金屬富勒烯納米顆粒靜脈注入到小鼠體內(nèi)，數(shù)分鐘后這些納米顆粒抵達腫瘤位置并長時間卡在血管壁上。這時他們再對小鼠施加射頻“引爆”這些納米顆粒。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這些鑲嵌在腫瘤血管壁上的金屬富勒烯納米顆?！氨ā睍r有效地破壞了腫瘤血管，而后迅速阻斷對于腫瘤的營養(yǎng)供應，幾個小時內(nèi)就可完全“餓死”腫瘤細胞。

因為幾乎所有的腫瘤細胞都連接在腫瘤血管上，而正常細胞只連接在正常血管上，因此這種方法能夠異常精準地殺滅腫瘤而對正常生物組織和器官無害，可稱之為針對實體腫瘤的“分子手術(shù)刀”。

實驗發(fā)現(xiàn)，整個治療過程快速、高效、低毒，而且對于肝癌、肺癌、乳腺癌等多種實體瘤均有顯著療效，是一種廣譜的腫瘤治療技術(shù)。目前該技術(shù)已經(jīng)申請了國內(nèi)和國際專利，正在進行臨床前實驗。