中国科学家联手发明纳米机器人，让所有实体瘤都有了治愈可能

△ 图片来源：Carl Conway/Macmillan Publishers Limited

对实体瘤而言，根除其原发病灶，消灭转移灶，是人们梦寐以求的终极目标。

最近，一项由中国科学家主导开展的研究称：他们研发了一种“DNA纳米机器人”，能够定向地堵塞肿瘤血管，剥夺肿瘤的营养和氧气，从而引发肿瘤细胞大片地死亡。让我们向治愈癌症的终极目标前进了一步。

△ 论文名及作者

这项研究由中国国家纳米科学中心的Suping Li以及多家单位的科学家共同完成。他们用“DNA折纸”技术把DNA折叠成纳米管，管中藏着能让血液凝固的蛋白酶-凝血酶，在DNA纳米管的“掩护”下，凝血酶与血液中的底物隔绝了开来。这根DNA纳米管上还连接着一种核酸适配体，它能够识别核仁素——一种只在肿瘤血管内皮细胞上表达的物质。在到达肿瘤血管，核酸适配体与其上的核仁素结合后，这些荷载了凝血酶的纳米管打了开来，暴露出凝血酶。

△ 紫色为凝血酶，被包裹在DNA纳米管中

首先，科学家们研究了这种纳米机器人在体内靶向肿瘤血管的能力。在给乳腺癌小鼠静脉注射后，纳米机器人逐渐在乳腺癌部位聚集，并诱导活化的血小板也在此聚集，肿瘤部位逐渐形成血栓。

随后，科学家们又评价了这种纳米机器人的治疗效果。结果，乳腺癌小鼠在用其治疗后出现了进行性的肿瘤坏死，而且肿瘤生长速度大大减缓。对黑色素瘤的治疗效果比乳腺癌还要好，8只黑色素瘤小鼠中，有3只在纳米机器人治疗下达到完全缓解，而且预防了肝转移的发生。卵巢癌异种移植小鼠肿瘤部位的血管是很少的，但即便如此，纳米机器人的治疗依旧延长了小鼠生存期，说明这并不妨碍治疗效果。肺癌在纳米机器人治疗下也表现出了类似的效果，磁共振成像MRI显示，纳米机器人显著抑制了肿瘤的生长。

△治疗后，肿瘤血管被血栓堵塞，肿瘤组织坏死

此外，在安全性方面，纳米机器人也显示出了优越性，它也不会刺激免疫系统，有很好的“免疫惰性”。

由于这种纳米机器人针对的是肿瘤血管，因此对所有被血管滋养的实体瘤都有效。

这项研究启示我们：这种纳米机器人还可以被设计用来荷载其他的生物活性物质，比如小干扰RNA、化疗药物等，如果这些手段都联合起来使用的话，治愈癌症可能就将成为现实。

让我们为中国国家纳米科学中心以及参与本次研究的中国科学院大学、吉林大学、北京大学、澳大利亚昆士兰大学、美国亚利桑那州立大学、中科院动物研究所、暨南大学的科学家们点赞！

参考文献：

1. Nature Biotechnology 2018;36:258-264

2. Nature Reviews Drug Discovery | Published online 28 Mar 2018; doi:10.1038/nrd.2018.40