在人類對抗腫瘤的“戰(zhàn)爭”中，化療仍是最常用的“武器”。但常規(guī)采用具有高細(xì)胞毒性藥物的化療方法，常常造成“殺敵三千，自損八百”的副作用，而強(qiáng)毒副作用與低化療效果正是癌癥病人的主要死亡原因之一。因此，開發(fā)無毒、安全、高效的癌癥治療體系尤為重要。

有沒有什么材料能夠做到對正常細(xì)胞沒有傷害，只有到達(dá)腫瘤部位才會(huì)發(fā)生一系列特殊的變化，從無毒變有毒，進(jìn)而殺傷腫瘤？答案是：有。

中科院院士、中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院學(xué)部委員、中科院上海硅酸鹽研究所研究員施劍林及團(tuán)隊(duì)率先提出“納米催化醫(yī)學(xué)”新概念，為個(gè)性化生物醫(yī)學(xué)提供一種全新且低毒有效的癌癥診療解決方案。納米催化醫(yī)學(xué)如何準(zhǔn)確打擊腫瘤？就相關(guān)問題，《瞭望東方周刊》近日專訪了施劍林。

能發(fā)揮重大作用

《瞭望東方周刊》：什么是納米催化醫(yī)學(xué)，為什么要用納米催化醫(yī)學(xué)？

施劍林：納米催化醫(yī)學(xué)，對大家還是一個(gè)相對陌生的概念。起源于美國的“納米醫(yī)學(xué)”已有20多年的歷史，簡單理解，就是把藥做成納米級別，提高藥物的生物利用率，這可以說是納米醫(yī)學(xué)的第一步。這些年，納米醫(yī)學(xué)的進(jìn)步非常顯著，基礎(chǔ)研究成果很多，但臨床的挑戰(zhàn)依舊存在，也就是說還沒有真正在臨床上實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化和應(yīng)用。

在納米醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)上加上“催化”，這是我們在國際上自己提出的一個(gè)新概念。催化是個(gè)化學(xué)概念，我們把納米技術(shù)、納米材料用到醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，并使之從概念到實(shí)際應(yīng)用，除了把藥物包含在材料里面做靶向的藥輸，還可以把材料作為一種造影劑，用在磁共振、CT等，材料還能用在多功能多模式協(xié)同治療等方面。

針對化療的療效低、毒副作用強(qiáng)、容易產(chǎn)生耐藥性等問題，我們正在探索使用納米技術(shù)、材料，特別是一些無機(jī)材料，讓它們在腫瘤治療領(lǐng)域發(fā)揮作用。

《瞭望東方周刊》：納米催化醫(yī)學(xué)如何實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確打擊腫瘤，具體是怎么做的？

施劍林：納米藥物遞送通過靶向輸運(yùn)和藥物的控制來提高藥效、減少毒副作用。目前，國內(nèi)外大部分相關(guān)研究和應(yīng)用工作都集中在這個(gè)領(lǐng)域。類似的工作我們從2002年左右做到2017年，近幾年為什么不在這條道路上繼續(xù)走下去了？因?yàn)榧{米藥物遞送解決不了化療藥物的根本問題，化療藥物的毒性沒有減少，可供選擇性也沒有提高。納米藥物遞送確實(shí)提高了靶向效率，但提高的程度非常有限。

解決化療藥物毒副作用問題，最根本的出路在哪里？我們的探索就是使用某種材料，這個(gè)材料是無毒、低毒的，這種材料到達(dá)腫瘤等病灶部位，能夠響應(yīng)腫瘤的微環(huán)境，然后在瘤內(nèi)原位發(fā)生催化反應(yīng)，發(fā)揮針對癌細(xì)胞的作用，而到了正常器官，如肝臟、腎臟，材料就不會(huì)產(chǎn)生任何毒副作用。

從過去的藥物遞送路徑到納米催化醫(yī)學(xué)路徑，意味著從使用有毒化療藥物變成通過材料發(fā)生催化反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)治療目標(biāo)。針對腫瘤治療，我們團(tuán)隊(duì)提出的一個(gè)概念是基于活性氧調(diào)控的納米催化醫(yī)學(xué)，大致就是生命體里面必須要有氧，可以通過調(diào)控腫瘤里氧的含量來控制腫瘤。我們團(tuán)隊(duì)的相關(guān)論文在三四年間已經(jīng)有1100次引用，說明在這個(gè)領(lǐng)域我們已經(jīng)發(fā)揮了引領(lǐng)作用。

把已經(jīng)定植的團(tuán)簇，甚至長成的瘤子，解聚成單個(gè)癌細(xì)胞，這樣在血液循環(huán)里面就可以免疫去除。對一些具體的腫瘤，如腸癌、膀胱癌，解聚之后的癌細(xì)胞可以隨著小便、大便排出體外。

曙光在前

《瞭望東方周刊》：納米催化醫(yī)學(xué)的下一步發(fā)展方向是什么？

施劍林：相對納米醫(yī)學(xué)的第一步，我們提出的納米催化醫(yī)學(xué)走出了第二步和第三步。從第一步藥物簡單的遞送到第二步納米催化醫(yī)學(xué)，即不使用有毒藥物，通過原位發(fā)生催化反應(yīng)，來達(dá)到疾病治療的目的。第三步，在納米催化的基礎(chǔ)上發(fā)展更新的策略，即納米催化免疫，不僅不用有毒化療藥物，還要求治療過程中不產(chǎn)生毒性，甚至在治療過程中要求材料不進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)。

如果第三步徹底實(shí)現(xiàn)，從理論上講就是完全安全可靠的治療方法。目前相關(guān)基礎(chǔ)研究正在緊鑼密鼓地進(jìn)行。我們認(rèn)為通過納米催化可以解決在免疫治療過程中免疫微環(huán)境抑制和免疫細(xì)胞對腫瘤的浸潤性差兩個(gè)大難題。

另外一項(xiàng)研究叫做納米催化腫瘤解聚治療。臨床上有很多疾病，比如說腔道腫瘤、膀胱癌、腸癌，都是高發(fā)、易轉(zhuǎn)移的，是對生命健康影響非常大的疾病。大部分的腸癌、膀胱癌都發(fā)生在內(nèi)壁，患者小便發(fā)現(xiàn)有血，進(jìn)行檢查發(fā)現(xiàn)得了膀胱癌，然后臨床上通過尿道灌注給藥，但是目前灌注的化療藥物效果較差，6次化療可能都實(shí)現(xiàn)不了10%的治療率。對此，我們提出的策略是腫瘤解聚。

腫瘤長在器官上，本身是一個(gè)實(shí)體，里面有很多癌細(xì)胞組成，癌細(xì)胞通過很多蛋白連接，這些蛋白有一個(gè)共同特點(diǎn)，有鈣依賴性，統(tǒng)稱為鈣黏蛋白。正常人在日常生活中每天都會(huì)產(chǎn)生很多癌細(xì)胞，這些癌細(xì)胞都是單個(gè)的，免疫系統(tǒng)可以識別并除掉。可一旦變成一個(gè)團(tuán)簇，到某處定植，免疫系統(tǒng)就無法將其徹底清除，腫瘤就會(huì)產(chǎn)生。我們的想法是把已經(jīng)定植的團(tuán)簇，甚至長成的瘤子，解聚成單個(gè)癌細(xì)胞，這樣在血液循環(huán)里面就可以免疫去除。對一些具體的腫瘤，如腸癌、膀胱癌，解聚之后的癌細(xì)胞可以隨著小便、大便排出體外，不用再通過化療去殺死細(xì)胞，問題就能解決。

這兩年我們一直在做腫瘤解聚的研究，按照納米催化醫(yī)學(xué)概念，腫瘤解聚不是用藥，因?yàn)椴皇褂眠M(jìn)入身體循環(huán)系統(tǒng)的藥物，不引起人體生理變化。目前所有相關(guān)試驗(yàn)評價(jià)下來都是非常安全可靠的。

《瞭望東方周刊》：除了腫瘤，納米催化醫(yī)學(xué)還有哪些具體應(yīng)用？

施劍林：還有很多，比如治療骨質(zhì)疏松。骨質(zhì)疏松會(huì)引起很多疾病，對老年人尤其是女性造成困擾，病人非常痛苦。臨床上有骨質(zhì)疏松的化療藥物，但毒性太大，能不能用無毒材料做？我們發(fā)明了一種鈣鋁層狀雙氫氧化物，這種材料是一種納米的片狀，通過表面修飾后靜脈注射，可以靶向達(dá)到骨質(zhì)疏松部位。材料達(dá)到病灶后，通過一種化學(xué)反應(yīng)達(dá)到兩個(gè)目的，既治標(biāo)，消除病灶里面的酸性，又促進(jìn)成骨，逆轉(zhuǎn)免疫微環(huán)境。實(shí)驗(yàn)中這種材料用上去，我們在體外發(fā)現(xiàn)確實(shí)可以使破骨細(xì)胞表達(dá)下降，使成骨細(xì)胞表達(dá)上升，也就是逆轉(zhuǎn)了原來的骨質(zhì)疏松進(jìn)程。

我們還在研究納米催化技術(shù)應(yīng)用到其他疾?。ū热缪装Y、心血管疾?。┑闹委煹确矫?。心血管疾病很多跟活性氧有關(guān)，利用納米催化技術(shù)，我們希望不僅清除活性氧，還要消除產(chǎn)生活性氧的根源，這是納米催化醫(yī)學(xué)可能發(fā)揮重大作用的又一大領(lǐng)域。