以“腫瘤納米技術(shù)與納米藥物”為主題的第331次香山科學會議,，無疑是2008年度極具“分量”的一次國際科學討論會。來自中美兩國的從事納米和醫(yī)學相關(guān)研究的領(lǐng)軍人物云集北京香山,，80名與會中美兩國科學家圍繞腫瘤納米技術(shù),、腫瘤納米藥物的分子機理、納米生物技術(shù),、納米藥物的安全性以及納米醫(yī)學發(fā)展戰(zhàn)略與政策進行了學術(shù)交流和熱烈討論,。

各國紛紛搶占納米醫(yī)學與納米生物技術(shù)制高點

腫瘤納米技術(shù)與納米藥物研究剛剛起步，需要利用納米技術(shù),、生物學,、化學、物理、醫(yī)學,、藥學和公共衛(wèi)生等領(lǐng)域的知識和研究手段,。納米藥物既是國際科學前沿，也是與人類健康和生活密切相關(guān)的重要社會問題,，充滿了創(chuàng)新的機遇。

會議執(zhí)行主席之一,、中國科學院納米生物效應(yīng)與安全性重點實驗室主任趙宇亮研究員在接受記者采訪時介紹說,，與傳統(tǒng)分子藥物相比納米藥物的最大優(yōu)點在于，納米藥物利用納米顆粒的小尺寸效應(yīng),、容易進入細胞而實現(xiàn)高療效,；納米藥物的比表面積大、鏈接或載帶的功能基團或活性中心多,，可以實現(xiàn)治療與療效跟蹤同步化,；材料的性能優(yōu)越，便于生物降解或吸收,；納米具有的多孔,、中空、多層等結(jié)構(gòu)特性,，易于藥物緩釋控制等,。因此，在保證藥效的前提下,，由于藥物用量減少,，可以減輕藥物的毒副作用，比較容易實現(xiàn)低毒性,。

另一方面,，很多納米藥物可以制成緩釋劑型，改變藥物在體內(nèi)的半衰期,，延長藥物的作用時間,；也可以制成靶向藥物，納米載體將藥物主要輸送到人體特定的器官,，減少了藥物毒副作用對正常器官或組織的損害,。理想的納米藥物載體應(yīng)具備以下性質(zhì)：毒性較低或沒有毒性；具有較高的載藥量,；具有較高的包封率,；適宜的制備及提純方法；載體材料可生物降解,，具有合適的粒徑與形狀,；具有較長的體內(nèi)循環(huán)時間等。

各國政府為了搶占納米醫(yī)學與納米生物技術(shù)的制高點，紛紛斥巨資推進納米醫(yī)學的研究和開發(fā),。美國2004年宣布啟動“腫瘤納米技術(shù)”,，成立了“腫瘤納米技術(shù)聯(lián)合會”；同時美國國家衛(wèi)生研究院(NIH)出資在美國建立了8個專門從事納米醫(yī)學研究的納米中心,。納米藥物研究也成為日本,、德國、英國等發(fā)達國家的新熱點,?！笆濉逼陂g，我國利用 “973”和“863”計劃,，部署了多個納米醫(yī)學和納米藥物的研究項目,。

由于中國納米科學技術(shù)的快速發(fā)展在世界上產(chǎn)生了廣泛的國際影響，2008年1月,，NIH院長Elias Zerhouni博士等聯(lián)名致信中國科學院常務(wù)副院長白春禮院士,，建議聯(lián)合召開“美中納米醫(yī)學與納米生物技術(shù)學術(shù)會議——腫瘤納米技術(shù)與納米藥物”。為整合我國在納米研究方面的優(yōu)勢,，與國際尤其是美國的研究者進行交流,，建立密切聯(lián)系和協(xié)作合作關(guān)系，香山科學會議批準在2008年10月召開納米藥物國際學術(shù)討論會,。會議得到了中國科學院,、科技部基礎(chǔ)司和國家自然科學基金委員會等的大力支持。

納米技術(shù)為生物醫(yī)藥發(fā)展帶來新機遇

會議執(zhí)行主席,、全國人大常委會副委員長,、北京大學醫(yī)學部韓啟德院士在書面致辭中說，納米科學的快速進步,，為生物醫(yī)藥的發(fā)展帶來了新的機遇,。如何通過發(fā)展和利用納米技術(shù)去預防、檢測,、早期診斷和治療人類疾病,，如何確保納米藥物的安全性是擺在各國科學家面前的極富挑戰(zhàn)的課題。美國NIH院長Elias Zerhouni博士在賀信中表示,，NIH將致力于推動美中科學家間在納米醫(yī)學領(lǐng)域的交流與合作,。

與會專家介紹，通常的納米技術(shù)主要集中在1～100nm尺度,，但納米藥物的尺寸范圍會更大一些,，約在1～1000nm（即從幾個原子到亞細胞）尺度上開展研究。目前納米藥物研究的主要領(lǐng)域集中在：一是利用納米技術(shù)改良傳統(tǒng)的分子藥物,，比如研發(fā)具有精確表面模式的納米顆粒載體,、通過藥物靶向試劑來攜帶已有的藥物,，實現(xiàn)靶向輸運、降低毒副作用,、提高難溶藥物的溶解度等,。二是發(fā)現(xiàn)全新的納米藥物，如利用嶄新的納米結(jié)構(gòu)或納米特性,，發(fā)現(xiàn)基于新型納米顆粒的高效低毒的治療或診斷藥物,。

藥物納米載體是以納米顆粒作為藥物載體，將藥物治療分子包裹在納米顆粒之中或吸附在其表面,，通過靶向分子與細胞表面特異性受體結(jié)合,，在細胞攝取作用下進入細胞內(nèi)，實現(xiàn)安全有效的靶向藥物輸送和基因治療,。藥物納米載體具有高度靶向性、緩控釋,、提高難溶藥物的溶解率和吸收率等優(yōu)點,，有助提高藥物療效和降低毒副作用。與會專家認為,，藥物納米載體技術(shù)是納米生物技術(shù)的重要發(fā)展方向之一,，將給惡性腫瘤、糖尿病和老年性癡呆等疾病的治療帶來革命性的變化,。

NIH院長辦公室政策負責人Nancy Miller博士說,，隨著納米研究的深入和人們對納米控制能力的提高，納米技術(shù)為工程科技研究和技術(shù)變革帶來了激動人心的機會,。就醫(yī)藥科學而言,，納米技術(shù)有望在癌癥、心血管病,、糖尿病,、脊髓損傷等的藥物治療等領(lǐng)域取得突破。納米技術(shù)將對生物醫(yī)學研究中產(chǎn)生新的變革,，并將為疾病的預防,、檢測、早期診斷和治療提供新的方法和藥物,。與會專家指出,，納米藥物全新的治療機理將有可能從觀念上改變?nèi)祟惣膊☆A防和治療的模式和途徑，是取得納米藥物研究突破的關(guān)鍵,，但是難度也更大,。

實現(xiàn)腫瘤細胞體內(nèi)早期診斷

天津醫(yī)科大學附屬腫瘤醫(yī)院納米技術(shù)腫瘤研究中心研究員張寧指出，癌癥是21世紀最具挑戰(zhàn)性的醫(yī)學問題之一,。盡管為攻克癌癥,，中外科學家進行了數(shù)十年的不懈努力，但至今絕大多數(shù)的癌癥的預防、早期診斷和治療仍不盡如人意,。世界范圍內(nèi)癌癥的死亡率居高不下,，成為人類主要健康“殺手”。納米技術(shù)為腫瘤的早期診斷和治療提供了新的思路和方法,。

納米技術(shù)通過對腫瘤標志物的篩選,，對多種分子信號和生物標志物進行檢測，可實現(xiàn)早期檢測和早期診斷,。目前,，腫瘤納米技術(shù)的研究主要集中在實驗室階段的診斷和治療，以及體內(nèi)的診斷和成像,。

在納米檢測與分子成像研究方面,，研究人員在納米生物芯片實時分析單個生物化學分子、金納米顆粒用作體內(nèi)造影劑檢測特定癌細胞的標志物,、納米器件收集蛋白質(zhì),、區(qū)分正常組織和癌癥組織以及納米磁共振造影劑、鐵磁性納米顆粒檢測乳腺癌和前列腺癌相關(guān)的淋巴結(jié)的紊亂等方面開展了大量的研究工作,，并不斷有研究成果發(fā)表,。如最近美國佐治亞理工學院的Ravi Bellamkonda博士帶領(lǐng)的研究小組，偶然發(fā)現(xiàn)了一種決定納米藥物實際有多少進入乳腺癌的解決方案,，這種方法有望用于個人的乳腺癌治療,。

與會中美科學家認為，在納米檢測與分子成像研究方面仍有許多有待解決的科學問題：一是急需建立納米顆粒在體內(nèi)的實時,、定量檢測方法,；二是建立新的數(shù)學模型，以實現(xiàn)納米技術(shù)在腫瘤診療中的應(yīng)用,；三是發(fā)展針對癌癥早期診斷的體內(nèi)外生物標志物的分析技術(shù),。

腫瘤靶向治療新技術(shù)

目前臨床使用的抗腫瘤藥物大多利用高毒性藥物殺死腫瘤細胞，由于傳統(tǒng)化療藥物靶向性不好,，不能相對集中在腫瘤所在的位置,，因此在殺死腫瘤細胞的同時，也損害了正常細胞,，導致嚴重的副作用,。因此，腫瘤治療中迫切需要提高腫瘤治療的靶向選擇性,，同時避免或克服生物,、生理屏障。

研究人員發(fā)現(xiàn),，許多基于納米顆粒的抗癌治療或成像試劑特點之一,，就是由于它們有足夠小的納米尺寸,，從而能夠從高通透性的腫瘤血管中滲出，進入腫瘤組織,，集中在腫瘤周圍,。納米技術(shù)通過開發(fā)具有靶向性的多種功能的藥物傳輸體系，有助于實現(xiàn)腫瘤的靶向治療,，并將毒副作用降低到較低的水平,。

美國NIH副院長Michael Gottesman博士介紹說，一些腫瘤的治療失敗或療效不佳,，可能與癌細胞的抗藥性有關(guān),。納米科技的發(fā)展有望產(chǎn)生新的醫(yī)學方法來解決癌癥治療中的抗藥性問題。目前,，人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)人類有48種ABC轉(zhuǎn)運子,，許多轉(zhuǎn)運子能夠?qū)⒓毎拘运幬镛D(zhuǎn)運出胞外。現(xiàn)在,，有3種納米技術(shù)策略來解決由轉(zhuǎn)運子所導致的抗藥性問題,。一是篩選新的藥物避開這些轉(zhuǎn)運子，以確保藥物在細胞內(nèi)的高濃度,；二是使用抑制劑，通過抑制轉(zhuǎn)運子使藥物能夠在細胞中積聚,；三是通過“殺死”使用轉(zhuǎn)運子,。

趙宇亮等研究發(fā)現(xiàn)，一些納米顆粒經(jīng)過表面修飾會產(chǎn)生很高的抑制腫瘤生長的效果,，但沒有可檢測到的細胞毒性和體內(nèi)毒性,，其效果已經(jīng)在肝癌、乳腺癌和胰腺癌動物模型上得到證實,。腫瘤專家認為,，從臨床治療的角度實現(xiàn)腫瘤的低毒性治療具有劃時代的意義。天津醫(yī)科大學附屬腫瘤醫(yī)院正在與中國科學院高能研究所合作,，以期這一研究成果能早日造福人類健康,。

與會學者認為，如何提高腫瘤靶向治療效果,，人造納米顆粒如何克服生物體的生理屏障,，以及制定納米藥物技術(shù)的標準規(guī)則等都是發(fā)展納米藥物過程中必須考慮的問題。同時,，藥物載體的納米顆粒如果長期在體內(nèi)蓄積,，也可能存在一定的副作用；病人對納米藥物也存在一定的個體差異,，這些都需要做大量的研究工作,。Miller博士表示,，在發(fā)展納米科技和納米藥物上，有可能引發(fā)一系列的科技倫理,、科技法律和社會倫理等方面的問題,。在美國管理部門所制定的政策中，包含了平衡納米產(chǎn)品的制造進程,，以及可能引發(fā)的倫理,、安全性影響等內(nèi)容。