一支數(shù)量龐大的“艦隊(duì)”靜靜地隨著血液流動(dòng)。每條“船”都是直徑十幾納米（1納米等于十億分之一米）的小球，然而幾千個(gè)這樣的“小船”排列，長(zhǎng)度才相當(dāng)于一根頭發(fā)絲粗細(xì)。

“船艙”里裝載的貨物，是可殺死癌細(xì)胞的藥物。前方的血管壁上隱約可見(jiàn)一些孔洞，目的地越來(lái)越近了。癌細(xì)胞在人體內(nèi)瘋狂增長(zhǎng)、吞噬，其過(guò)快的速度造成的麻煩是：癌細(xì)胞附著的血管壁留下了很多納米尺度的漏洞。

“艦隊(duì)”到達(dá)孔洞位置時(shí)，“小船”在血壓的推動(dòng)下，紛紛穿過(guò)血管壁進(jìn)入腫瘤組織的內(nèi)部。癌細(xì)胞表面生長(zhǎng)著許多“觸手”，它們一旦碰到船上伸出的“把手”，就會(huì)牢牢握住，并將一條條小船拖進(jìn)癌細(xì)胞內(nèi)。此后，小船會(huì)啟動(dòng)自毀程序，釋放出裝載藥物，攻擊癌細(xì)胞。

這種將納米技術(shù)應(yīng)用到醫(yī)學(xué)和臨床的研究，被稱(chēng)為納米醫(yī)學(xué)。上述“場(chǎng)景不是想象，抗腫瘤納米藥物已經(jīng)應(yīng)用于臨床”。中國(guó)科學(xué)院國(guó)家納米科學(xué)中心梁興杰研究員告訴《財(cái)經(jīng)》記者。

他的研究團(tuán)隊(duì)剛在著名期刊《納米快報(bào)》發(fā)表了一項(xiàng)研究成果，他們?cè)诩{米膠束表面銜接上一種新型短肽分子——即“小船上的把手”，從而使載帶藥物的納米膠束具有追蹤腫瘤的功能，有效增強(qiáng)了藥物對(duì)癌細(xì)胞的殺傷效果。

納米制導(dǎo)系統(tǒng)

長(zhǎng)期以來(lái)，科學(xué)家一直進(jìn)行著征服癌癥的努力。根據(jù)世界衛(wèi)生組織（WHO）的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，全球每年約有1300萬(wàn)新增癌癥患者。在中國(guó)，每分鐘就有6人被確診為癌癥，癌癥已經(jīng)成為第一死因。

目前，醫(yī)生們抓在手里的王牌并不少——多種具有抗癌作用的藥物被研發(fā)出來(lái)。然而最讓他們頭痛的是，這些藥物大部分都具有細(xì)胞毒性，在殺死癌細(xì)胞的同時(shí)，會(huì)破壞正常細(xì)胞。就好像“地毯式轟炸”，好壞細(xì)胞通殺。

那么，有沒(méi)有可能對(duì)癌細(xì)胞進(jìn)行“精確制導(dǎo)”打擊？這是醫(yī)藥界的一大研究熱點(diǎn)——靶向給藥。靶向藥物可以選擇性地作用于癌細(xì)胞，且對(duì)人體正常的組織和器官影響較小。此時(shí)，納米技術(shù)成為推動(dòng)靶向藥物發(fā)展的重要?jiǎng)恿Α?/p>

化療是常用的癌癥治療手段之一?；熕幬锱c給藥系統(tǒng)之間的配合，恰似彈藥和槍炮的關(guān)系，僅有彈藥是不夠的，還需要相應(yīng)的給藥系統(tǒng)將有效成分準(zhǔn)確打到目標(biāo)上。

臨床中使用的化療藥物很多為小分子，當(dāng)以肌肉注射或靜脈點(diǎn)滴的方式進(jìn)入血管后，會(huì)有部分藥物分子從血管內(nèi)皮細(xì)胞銜接處的縫隙鉆出，損害正常的細(xì)胞和組織。而采用納米技術(shù)的載藥微粒比單結(jié)的藥物分子大，直徑可控制在幾十至幾百納米之間，這些納米顆粒難以穿越正常的血管壁，但在癌變部位遍布孔洞的血管壁上，卻能暢行無(wú)阻，最終聚集于癌變部位，稱(chēng)之為被動(dòng)靶向。

與之相對(duì)的，是主動(dòng)靶向。在細(xì)胞膜的表面生長(zhǎng)有許多被稱(chēng)為“受體”的蛋白質(zhì)，它們能選擇性地與某些化學(xué)物質(zhì)相結(jié)合，引發(fā)細(xì)胞的生理效應(yīng)。癌細(xì)胞的表面會(huì)有一些特殊的受體。梁興杰團(tuán)隊(duì)選定了名為“NRP1”的受體作為靶子。它在正常細(xì)胞上低表達(dá)，很少存在并發(fā)揮生物活性，但在一些惡性程度較高的癌癥中高表達(dá)，例如非激素依賴(lài)型乳腺癌。

在上述研究中，梁興杰團(tuán)隊(duì)把相應(yīng)材料制成直徑只有十幾納米的中空膠束，然后，將廣譜抗癌藥阿霉素包裹進(jìn)去，并在膠束外殼上連接一種新型短肽分子，作為靶向分子，即“把手”。這些加裝了靶向分子的藥物微粒表現(xiàn)出了非凡的癌細(xì)胞殺傷力；動(dòng)物實(shí)驗(yàn)也證明，此靶向膠束可以有效地在腫瘤部位富集，增強(qiáng)了藥物在腫瘤組織中的滲透。

納米藥物輸運(yùn)系統(tǒng)的拿手好戲不僅是主動(dòng)和被動(dòng)靶向，還有對(duì)環(huán)境的響應(yīng)也很有用。研究中所使用的膠束在酸性環(huán)境下會(huì)崩解，從而釋放出藥物。

在癌細(xì)胞迅速增殖中，會(huì)產(chǎn)生大量酸性物質(zhì)，形成一個(gè)弱酸性的微環(huán)境；而正常細(xì)胞的酸堿度為中性，因此，即使很少部分的納米膠束進(jìn)入正常細(xì)胞，也不易崩解，釋放的效果自然也大打折扣。不單是酸堿度，在設(shè)計(jì)納米藥物載體的時(shí)候，特定的酶、光照、磁性等條件，都可以成為控制藥物釋放的按鈕。

與一般的納米技術(shù)不同，納米醫(yī)學(xué)的尺度并未限于1納米-100納米的范圍，而可放寬到1000納米，在此范圍內(nèi)，藥物微粒仍能呈現(xiàn)被動(dòng)靶向的能力。

上述論文的作者之一、國(guó)家納米科學(xué)中心博士生柳娟告訴《財(cái)經(jīng)》記者，這種靶向加可控或智能藥物輸送體系適用于幾乎所有的傳統(tǒng)抗癌藥物。不過(guò)，“針對(duì)不同的癌癥，需要選擇相應(yīng)的靶向分子，因此還需要走很長(zhǎng)的路”。

除了梁興杰團(tuán)隊(duì)鎖定的小分子化合物類(lèi)，大分子單克隆抗體類(lèi)也是科學(xué)家屬意的一個(gè)研究方向。但有礙于這類(lèi)藥物制備技術(shù)非常復(fù)雜，費(fèi)時(shí)費(fèi)工，導(dǎo)致價(jià)格昂貴，市場(chǎng)單支售價(jià)均在幾千元。梁興杰分析稱(chēng)，兩者施用后效果相差不多。從性?xún)r(jià)比看，使用納米載體的小分子藥物更高。

目前，國(guó)際上已經(jīng)進(jìn)入臨床的納米藥物有脂質(zhì)體阿霉素、白蛋白紫杉醇。在納米載體研究領(lǐng)域，聚合物納米粒、納米膠束、納米乳等是研發(fā)的熱點(diǎn)。近幾年，已有兩家國(guó)內(nèi)藥企的脂質(zhì)體阿霉素進(jìn)入臨床使用階段。不過(guò)，整體看，此類(lèi)藥物還是品種單一，價(jià)格也比較昂貴，且由于此類(lèi)藥物基本沒(méi)有納入醫(yī)保，受益患者十分有限。

可見(jiàn)在靶向功能上，納米藥物載體所打出的組合拳法，使其成為癌癥治療中獨(dú)一無(wú)二的材料，但如何把眾多的上游研發(fā)的抗癌藥物都用好，還有賴(lài)于納米技術(shù)進(jìn)一步的發(fā)展。

謹(jǐn)慎的投資

抗腫瘤藥物僅是納米技術(shù)與醫(yī)藥結(jié)合的最活躍領(lǐng)域之一。國(guó)際著名學(xué)術(shù)期刊《自然》雜志曾針對(duì)全球從事納米醫(yī)學(xué)的公司進(jìn)行過(guò)一項(xiàng)調(diào)查，表明在更廣泛的醫(yī)藥和醫(yī)療設(shè)備產(chǎn)業(yè)，納米技術(shù)已生根發(fā)芽。

不過(guò)，由于納米技術(shù)的特點(diǎn)是改善現(xiàn)有產(chǎn)品功能、增加其競(jìng)爭(zhēng)力，幾乎不可能精細(xì)測(cè)算納米技術(shù)給產(chǎn)品帶來(lái)的附加值，因此，業(yè)界在測(cè)算納米技術(shù)的產(chǎn)值時(shí)，是核算那些采用納米技術(shù)的產(chǎn)品的總銷(xiāo)售額。

調(diào)查顯示，2011年納米抗癌藥物市場(chǎng)產(chǎn)值為280億美元，2016年預(yù)期會(huì)達(dá)到467億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)10.8%?！都{米醫(yī)學(xué)》的主編拉喬斯·巴洛格曾經(jīng)預(yù)言：納米醫(yī)藥不僅會(huì)變革傳統(tǒng)的臨床診斷和治療模式，還將極大改變醫(yī)藥研發(fā)和商業(yè)化的路徑。

從傳統(tǒng)角度看，大型企業(yè)開(kāi)發(fā)一種新藥動(dòng)輒需要投入10億美元，與之相比，納米材料的應(yīng)用就極具說(shuō)服力。納米醫(yī)學(xué)的開(kāi)發(fā)成本和風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較低，因?yàn)樗恍杩紤]如何搭載已有藥物，這也是吸引梁興杰的地方。

正因?yàn)榇『谜{(diào)頭，如今納米醫(yī)學(xué)的商業(yè)化在很大程度上是由中小企業(yè)所帶動(dòng)。然而，這也形成了一個(gè)悖論：藥物本身和醫(yī)療設(shè)備需要高昂的開(kāi)發(fā)成本，如果得不到來(lái)自大型企業(yè)的支持，中小企業(yè)將產(chǎn)品推向市場(chǎng)的機(jī)會(huì)不大。

然而，大型制藥公司在納米醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的投資比較謹(jǐn)慎，這是納米醫(yī)學(xué)產(chǎn)業(yè)化最大的絆腳石?！蹲匀弧吩鴮?duì)納米醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的創(chuàng)業(yè)者和藥企研發(fā)經(jīng)理做過(guò)一項(xiàng)調(diào)查，結(jié)果顯示，雙方都認(rèn)同大型藥企尚未在自身的經(jīng)營(yíng)戰(zhàn)略中，給納米技術(shù)以特別重視。同時(shí)，一些掌握納米醫(yī)學(xué)產(chǎn)品的初創(chuàng)企業(yè)發(fā)現(xiàn)，很難說(shuō)服制藥公司與他們合作，或者許可使用其技術(shù)。

原因是盡管增長(zhǎng)迅速，但與全球藥品和醫(yī)療器械市場(chǎng)的總產(chǎn)值相比，現(xiàn)在納米醫(yī)學(xué)只能算是一個(gè)微小的商機(jī)。在大多數(shù)情況下，它僅構(gòu)成一種醫(yī)療產(chǎn)品的功能組件。

隨著全球范圍內(nèi)越來(lái)越多的納米醫(yī)學(xué)研究轉(zhuǎn)化為商業(yè)化成果，發(fā)達(dá)國(guó)家的政府機(jī)構(gòu)都在資助相關(guān)研究。美國(guó)是其中的領(lǐng)跑者，2004年，宣布啟動(dòng)“腫瘤納米技術(shù)”，成立了“腫瘤納米技術(shù)聯(lián)合會(huì)”；2005年，美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院（NIH）出資建立了八個(gè)專(zhuān)門(mén)從事腫瘤納米醫(yī)學(xué)研究的納米中心。

在中國(guó)，納米醫(yī)學(xué)的最大投資者也是政府。研究力量集中于中科院、軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院和部分高校。北京是國(guó)內(nèi)納米科研的重鎮(zhèn)，集中了全國(guó)三分之一的納米科技資源，每年承擔(dān)國(guó)家近一半的專(zhuān)項(xiàng)項(xiàng)目，發(fā)表論文數(shù)與申請(qǐng)專(zhuān)利數(shù)占國(guó)內(nèi)總數(shù)的近一半。2012年，北京首家納米科技產(chǎn)業(yè)園成立，希望將本區(qū)研發(fā)的優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)值。

不過(guò)，隨著研究的推進(jìn)，研究者們也有一個(gè)擔(dān)憂(yōu)：納米材料對(duì)人體的安全性有不確定性。在歐美進(jìn)行的一項(xiàng)長(zhǎng)達(dá)20多年的流行病學(xué)研究表明：人的發(fā)病率和死亡率與他們所生活環(huán)境中大氣顆粒物的濃度和尺寸密切相關(guān)。死亡率增加是由劑量非常低的細(xì)顆粒物引起的?？茖W(xué)家們推測(cè)，大氣顆粒物中小于100納米的超細(xì)顆粒物具有特殊生物機(jī)制，并起到關(guān)鍵作用：它們?cè)诜谓M織中的沉積效率很高；另一種推測(cè)是，小于100納米的超細(xì)顆粒物可能直接作用于心臟，導(dǎo)致心血管疾病。

因此，在納米醫(yī)學(xué)中所用到的納米材料，需要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的從體外到體內(nèi)、從藥理到毒理的試驗(yàn)。這點(diǎn)梁興杰深有感觸，他們?cè)谠O(shè)計(jì)納米載體和靶向分子時(shí)，盡量選用經(jīng)過(guò)美國(guó)食品和藥品管理局（FDA）批準(zhǔn)的材料，不過(guò)，由于在將兩者拼接時(shí)，需要引入新的化學(xué)基團(tuán)作為粘結(jié)劑，所以要想將這一新的給藥系統(tǒng)推廣至臨床，必須重新申請(qǐng)臨床批件，然后進(jìn)行臨床實(shí)驗(yàn)?！斑@個(gè)過(guò)程要好幾年時(shí)間，手續(xù)很繁瑣。”梁興杰說(shuō)。

英國(guó)赫瑞瓦特大學(xué)教授維基·斯通研究納米毒理學(xué)，她認(rèn)為，衡量納米醫(yī)藥的收益和風(fēng)險(xiǎn)可以這樣看，如果一種藥物能夠救人性命，卻有輕微的毒性；另一種藥物雖然無(wú)毒，但也不能救人，那么，做出選擇是比較容易的?，F(xiàn)實(shí)也印證了這一看法，納米醫(yī)學(xué)應(yīng)用的熱點(diǎn)領(lǐng)域，正是針對(duì)癌癥的治療藥物。

現(xiàn)在，梁興杰已經(jīng)開(kāi)始跟醫(yī)藥技術(shù)開(kāi)發(fā)公司談合作。近年來(lái)，他的團(tuán)隊(duì)在納米給藥系統(tǒng)方面，出了數(shù)項(xiàng)成果，多是先申請(qǐng)了專(zhuān)利，然后發(fā)表文章，再后來(lái)就擱置了，尚沒(méi)有一種進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段?！皩?duì)于臨床應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化，我們搞科研的不懂，需要有熟悉的公司參與進(jìn)來(lái)。他們有一套流程，我們有技術(shù)，剩下的就是對(duì)接的問(wèn)題?！绷号d杰說(shuō)。