“你的腫瘤讓你成為自己身體的囚犯,你不能唱歌,不能跳舞,你甚至已經不能告訴家人你愛我們。”
凱瑟琳2015年被診斷出患有兒童腦腫瘤,與病魔抗爭一年后最終還是留給了家人巨大的悲痛。凱瑟琳去世后,她的家人寫下了她從確診直至離世的讓人心酸淚目的抗爭過程,以此希望能有更多資金投入到腦瘤的研究中,為其他腫瘤患者增大活下來的希望,而不是像凱瑟琳那樣只能早早的離去。
腫瘤“特效藥”
傳統治療腫瘤的藥物能夠殺死癌細胞,但同時也會殺傷正常細胞而產生嚴重毒副作用,使病人在腫瘤化療過程中產生脫發、免疫力低下等問題,嚴重影響病人的生活質量,病人苦不堪言。
“是否能利用癌癥組織獨特的酸性微環境這一特點來攻破腫瘤治療瓶頸?”華中農業大學理學院韓鶴友教授介紹道:“與人體正常組織不同,癌癥細胞的增殖具有過度、無序等特點。其活躍的糖酵解行為促使大量酸性物質產生,從而造成癌癥組織獨特的酸性微環境。更為重要的是,腫瘤酸性微環境在大部分癌癥組織中都是存在的。”
于是,他帶領納米生物化學課題組利用這一特點開始展開研究,構建出由具有細胞核定位功能的多肽與光敏劑分子連接而成的酸響應性多肽納米粒子,旨在通過提高藥物利用率實現藥物對癌癥組織的精確治療。
在小鼠活體實驗中,該粒子在小鼠血液中呈現出了良好的穩定性與安全性。同時,該納米粒子還能夠有效地在小鼠的腫瘤區域富集。
在小動物熒光成像結果中,多肽納米粒子在腫瘤處具有明顯的熒光信號,而在身體其他位置熒光信號較弱,顯示出了該納米粒子對腫瘤良好的的“精確制導”作用。而且,該納米粒子具有較長的體內循環時間,從而極大提高了對腫瘤的抑制效果。
經過反復查閱文獻,嚴謹科研,韓鶴友教授團隊取得的這一研究成果,為后續的實際應用奠定了良好基礎,也為腫瘤靶向治療提供了新思路。
納米粒子“穿外衣”
藥物在人體內的傳送是一個復雜的過程,藥物傳送過程從起點到終點,都是藥物發揮作用的場所,也就是說,藥物對行經路線上的所有部位都會發生影響。
“如果避免這種納米粒子與正常組織非特異性結合,是否能大大提升藥物對腫瘤區域的藥物功效?”韓鶴友大膽構想,指導研究團隊進行酸響應性“外衣”的研發工作。
“這層‘外衣’為納米粒子提供了良好的保護。只有當納米粒子達到腫瘤組織時,腫瘤組織酸性環境才會促使‘外衣’迅速脫落,暴露出核定位信號多肽并增加在腫瘤部位細胞中的吞噬”。韓鶴友團隊經過縝密研究,反復實驗,最終使構想落地成真。
多肽納米粒子的酸響應性“外衣”這一巧妙的設計使納米粒子跨過重重障礙,精確“制導”到細胞核區,有效地降低了人體代謝系統對納米粒子的清除,還增強了納米粒子在血液中的穩定性,使光動力學治療效果深入病區,并在精準、高效殺死癌細胞的同時極大降低毒副作用。
“為了完成這項研究的一系列實驗,團隊成員經常是一大早就從華中農業大學趕往中國科學院武漢分院進行實驗。”韓鶴友說,由于熒光分布的實驗需要測試不同時間點的熒光分布才能進一步論證酸響應性多肽納米粒子的“精確制導”作用,所以,團隊成員必須全天堅守在中科院武漢分院,全身心為科學研究發力。
師生溫情筑科研
冬季一次去中科院武漢分院做小動物成像實驗,研究團隊成員擔心小鼠在路上凍死,專門為它們找了幾個暖水瓶放在盒子里來保溫。學生在瑟瑟寒風中等了半天的車,心里又比較惦記小鼠,最后忍不住看了一下,發現小鼠全都死了。“應該是沒有經驗的緣故吧,小鼠看起來不是被凍死的,反而更像是被熱死的。”成員韓凱說,看到辛辛苦苦養了一個月的小鼠就這么死掉,大家心中特別難過。韓鶴友就鼓勵學生說:“實驗本身就是一個不斷失敗的過程,可以失敗,但決不能輕易放棄。”不斷幫助學生重拾信心。
為了防止實驗中被小鼠咬傷引起感染,團隊成員在韓鶴友的要求下全部注射狂犬疫苗,以保證研究人員的健康。科研之外,韓鶴友還經常向學生傳授做人做事方法,開展團體活動,營造非常融洽的師生關系,為團隊成員全身心投入科研工作創造良好環境。
多年來,韓鶴友一直堅持在本科生教學第一線,同時還兼顧學校的研究生教育工作,但這些繁重的工作并不能阻擋他對科研的滿腔熱情。他在腫瘤治療領域上取得的這一重大成果被國際知名化學期刊Advanced Functional Materials所報道,引起了國內外高端關注。
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