中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院材料界面研究中心喻學(xué)鋒研究團(tuán)隊(duì)主導(dǎo)的研究在天然生物活性納米化療藥物方面取得進(jìn)展。相應(yīng)成果為“Zhou WH, Pan T, Cui HD, et al. Black phosphorus: bioactive nanomaterials with inherent and selective chemotherapeutic effects [J]. Angewandte Chemie International Edition, 2019, 58(3): 769-784(基于黑磷的活性磷療——一種天然生物活性納米化療藥物的新發(fā)現(xiàn))”。

癌癥是目前全球人類(lèi)主要致死原因之一，對(duì)患者、家庭和社會(huì)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。雖然一些新型抗腫瘤療法，如免疫細(xì)胞療法和靶向抗癌藥物等已進(jìn)入臨床應(yīng)用，但依然存在著一些亟需解決的難題。如免疫細(xì)胞療法對(duì)白血病具有較好的療效，但對(duì)實(shí)體瘤的療效卻仍不理想。而靶向抗癌藥物對(duì)癌細(xì)胞特異性識(shí)別的穩(wěn)定性較差。因此，治療癌癥的主要手段仍然是采取化學(xué)藥物治療。但現(xiàn)有的大多數(shù)小分子化療藥物在殺傷癌細(xì)胞的同時(shí)，也易損傷正常組織或細(xì)胞，如產(chǎn)生相似毒性引起毒副作用，給患者帶來(lái)不可預(yù)估的痛苦。由此可見(jiàn)，篩選和開(kāi)發(fā)具有抗癌效用的新型藥物有著非常重要的理論研究和臨床價(jià)值。

為探索黑磷作為高選擇性納米化療藥物的潛能，該研究以黑磷為模型，對(duì)其化學(xué)生物活性深行了深入的研究。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，癌細(xì)胞與正常細(xì)胞在細(xì)胞攝取和代謝過(guò)程中具有顯著性差異，如黑磷納米片易被癌細(xì)胞大量攝取并被快速降解，在胞內(nèi)產(chǎn)生大量磷酸根離子。該過(guò)程導(dǎo)致癌細(xì)胞內(nèi)環(huán)境改變，引起一系列生理過(guò)程的改變，最終導(dǎo)致癌細(xì)胞進(jìn)入程序化細(xì)胞死亡。而在正常細(xì)胞中，黑磷則保持著較高的生物相容性和安全性。更進(jìn)一步的細(xì)胞和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，與傳統(tǒng)化療藥物阿霉素(DOX)相比，黑磷納米片對(duì)癌細(xì)胞的選擇性殺傷作用更優(yōu)，抗腫瘤功效極其顯著。研究團(tuán)隊(duì)將這一源自黑磷天然生物活性的癌細(xì)胞選擇性殺傷作用稱(chēng)為“生物活性磷基藥物療法(Bioactive Phosphorusbased Therapy)”。

該研究不僅展示了黑磷在納米化療藥物開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的潛在應(yīng)用價(jià)值，同時(shí)也揭示了納米材料在腫瘤治療研究領(lǐng)域的新方向。

黑磷納米片在不同細(xì)胞株內(nèi)的攝取、降解和增殖抑制作用