中科院化学所肖海华团队：靶向肿瘤进化的创新纳米药物

纳米药物因其可增加药物溶解性、延长血液循环时间、提高靶向性、提升治疗效果并降低毒副作用等特点而备受研究者关注。肿瘤生物学研究表明肿瘤始终处于动态的进化和演化过程之中。因此，肿瘤治疗方案理应随着肿瘤的进化过程而变化和调整。然而，现阶段纳米药物的设计未能充分考虑肿瘤进化的临床现实。中国科学院化学研究所肖海华团队、中国科学院长春应用化学研究所丁建勋等提出靶向肿瘤进化的创新纳米药物的构想，阐明了构建靶向肿瘤进化的创新纳米药物的总体目标、指导思想、两大策略、十四大干预方法、两大研究路线。这些纳米药物最突出、重要的特征就是能够靶向肿瘤进化，随着肿瘤的进化演化而变化，实现从“静态打击”治疗肿瘤到“动态打击”治疗肿瘤的飞跃，实现精准治疗肿瘤的目的。

随着纳米技术的发展，纳米技术与医学相结合所形成的纳米医学成为一个新的有潜力的研究方向，其中纳米药物逐渐成为一种备受关注和期待的新型癌症治疗药物。相较传统药物，纳米药物在提高生物利用度和靶向效率、降低毒副作用等方面具有独特的优势。近年来，纳米药物领域取得了长足的发展。然而，现阶段纳米药物的研究更多地聚焦于纳米载体的设计、药物的高效负载、在一定刺激下药物的精准可控释放、细胞和动物实验水平的药效和毒性评估等。这些研究工作往往在纳米药物的设计之初未曾充分考虑肿瘤动态进化演化的临床事实。因此，与一些传统的治疗药物一样，现有纳米药物仅能对肿瘤实施“静态打击”，这种“刻舟求剑”、“守株待兔”式的治疗方法是肿瘤治疗失败的重要原因之一。因此，只有弄清肿瘤进化的路径、特征，才能在打击肿瘤这个特殊敌人时做到“有的放矢”。显然，现阶段的纳米药物还需要进一步创新和发展，存在着巨大的提升空间。

该综述中，作者从肿瘤进化论出发，提出了开发靶向肿瘤进化的创新纳米药物的全新研究构想，即将来人们在设计纳米药物时应该从肿瘤进化的临床现实出发，尽可能灵敏地、准确地、全面地了解和跟踪肿瘤在自然选择、治疗压力下出现增殖、耐药、转移等过程中的进化特征，并基于这些进化特征模式，有策略地、主动地、及时地动态调整纳米药物和给药方案，结合临床上其他多种药物和治疗方法，最终力争把肿瘤控制为慢性疾病。具体来说，研究者可通过纳米载体包载各种生物活性分子，形成靶向肿瘤进化的纳米药物（NanomedicineEVT）。NanomedicineEVT可在进入肿瘤生态系统中后，在肿瘤外或肿瘤内部各种刺激下（光、电、声、磁、热、酶、酸、间质压力）释放出生物活性物质来干预和调控肿瘤进化进程，使得肿瘤细胞亚群和亚群的基因突变发生变化，从而控制肿瘤生长（图1）。

图1. 靶向肿瘤进化的创新纳米药物的研究构想

由此，作者提出开发靶向肿瘤进化的创新纳米药物的总体思路：以将肿瘤控制为慢性病为目标，把握利用纳米药物靶向调控肿瘤进化的指导思想，基于纳米药物精准可控、长效持久、兼容并包的三大突出优势，从靶向肿瘤微环境、靶向肿瘤细胞的两大策略出发，发展调节表型可塑性和表观遗传学、物质和能量代谢，基因组不稳定性、靶向主干突变，采用联合疗法、免疫疗法、预防性免疫疗法、适用性疗法，调节肿瘤理化微环境、免疫微环境、细胞外基质、基质细胞、血管增生、微生物组等十四大干预方法，坚持从临床到基础、从基础到临床的两大研究路线来开发靶向肿瘤进化的创新纳米药物。这些纳米药物最突出、重要的特征就是能够靶向肿瘤进化，随着肿瘤的进化演化而变化，实现从“静态打击”治疗肿瘤到“动态打击”治疗肿瘤的飞跃，实现精准治疗肿瘤的目的（图2）。

图2. 构建靶向肿瘤进化的创新纳米药物的总体思路

靶向肿瘤进化的创新纳米药物是集临床医学、医学检验、肿瘤生物学、肿瘤进化动力学、肿瘤进化动态学、分子病理学、材料学、化学、纳米技术、多组学、人工智能、机器学习等多学科交叉研究新方向。它有着巨大的临床现实需求，需要相关研究者具备革命性的创新思维，从“生命进化演化”的视角来看待肿瘤发生、发展、转移、耐药等问题，弄清楚进化规律并加以利用，制备出新的可动态打击肿瘤的、靶向肿瘤进化的纳米药物。在不久的将来，人们甚至有可能利用运动战“避敌主力、诱敌深入，集中优势兵力各个击破”的核心要素，游击战“敌进我退、敌驻我扰、敌疲我打、敌退我追”的十六字方针来指导靶向肿瘤进化的创新纳米药物的开发和应用实践，从而最终攻克肿瘤治疗的难题。

该综述近日以“靶向肿瘤进化的创新纳米药物”为题在线发表于《中国科学：化学》上。原文详情如下：【点击下方链接或阅读原文】

张凌谱，杨佳臻，唐东升，张汉晨，丁建勋*，肖海华*. 《中国科学：化学》，2022，DOI: 10.1360/SSC-2022-0158

转自：“中国科学杂志社”微信公众号

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