楊侖

“運載火箭”整裝待發(fā)，它將穿越重重阻力，精準地助力“導彈”命中“靶心”……這是發(fā)射場內(nèi)的場景嗎？不，這一切都發(fā)生在微觀層面。這枚約100納米的“火箭”就是由中國科學院長春應用化學研究所研究員田華雨等人構(gòu)建的“高分子基因或藥物載體”。

近年來，科研人員一直試圖構(gòu)建高效、安全、低成本的高分子載體，為基因治療這一備受矚目的醫(yī)學技術(shù)插上騰飛的雙翼。

基因治療面臨“彈藥”運輸難題

基因治療的本質(zhì)是通過調(diào)控和糾正基因?qū)崿F(xiàn)治病目的。基因治療通常需要構(gòu)建有治療作用的基因，再把這些基因物質(zhì)送進基因異常的細胞里，以修復異?；虿⒅圃煊幸娴鞍住?/p>

但如此神奇的基因療法，卻面臨著一個關(guān)鍵問題：如何把基因或藥物運送到目標靶點。舉例來說，威力巨大的武器躺在發(fā)射架上，是談不上殺傷力的。以基因治療腫瘤為例，想要讓“彈藥”發(fā)揮作用，必須有一款“運載火箭”將其送到目的地。

高分子載體保證運送效率和安全

對基因治療而言，理想的載體既要能攜帶足夠數(shù)量的基因或藥物“彈藥”，又要對人體沒有毒性和致病性，能確保安全;既要夠堅固，能夠保護“彈藥”免遭核酸酶等的破壞，又要能精準地找到腫瘤細胞并進入細胞核。

高分子載體一般是陽離子聚合物，具有安全、毒性小、易于功能化、可批量生產(chǎn)等優(yōu)勢，但其傳輸效率低且缺乏智能響應性是困擾全球科研人員的一道難題。

田華雨帶領(lǐng)科研人員采用“引入多重相互作用、協(xié)同增效”策略，以獲得高性能的高分子載體，讓靜電相互作用、氫鍵相互作用、疏水鍵相互作用協(xié)同合作，使得載體進入細胞的驅(qū)動力由單一變?yōu)槎嘀?，大大增加了載體進入細胞的效率。高分子載體能夠自組裝成納米顆粒，其平均大小約為75納米。

更有趣的是，科研人員還為這種納米“火箭”設(shè)計了一件“隱身衣”。“陽離子聚合物本身帶有正電荷，我們希望利用多余的正電荷幫助它進入腫瘤細胞;但在運輸途中，它很容易和體液中的負電性蛋白相互作用，或者與非目標組織細胞作用，造成非特異性吞噬，嚴重影響復合物納米顆粒向目標組織的傳輸效率?！碧锶A雨說。于是，科研人員巧妙地用雙醛基聚乙二醇緊緊地包裹住“火箭”，并壓縮其體積，使其能夠騙過體內(nèi)的負電性蛋白，從而高效地進入腫瘤細胞。到達目的地后，這件“隱身衣”又將在腫瘤細胞特殊的酸性環(huán)境中“脫去”。

載體由單一功能升級為多功能

從實踐效果來看，這種新型的高分子載體實現(xiàn)了基因物質(zhì)在體內(nèi)的高效傳輸，并在抗腫瘤治療方面取得了令人振奮的效果。實驗結(jié)果表明，利用這種辦法，腫瘤生長抑制率得到顯著提高。

不僅如此，科研人員還在載體中引入檢測和聯(lián)合治療單元，構(gòu)建多功能載體，提升了對疾病的實時監(jiān)測和治療能力。

高分子載體聯(lián)合遮蔽體系擔載基因物質(zhì)、蛋白質(zhì)、化療藥物后，就成了一個通用型的載體平臺。利用這一平臺，田華雨等人又進一步構(gòu)建出基于兩種腫瘤酸性微環(huán)境響應的納米遞藥體系——化療藥物裝載體系和基因裝載體系，進而開發(fā)了一種新型的免疫雞尾酒療法。該療法在數(shù)種腫瘤模型中都展現(xiàn)出了優(yōu)異的治療效力。