代替化疗：加拿大专家找到了把药运进肿瘤的“快递小哥”

化疗是治疗癌症的主要方式之一，但是它杀灭人体细胞时不分好坏，因此副作用很大。现在，一组加拿大科研人员找到了一种方法，可以让一种特别的细菌带着药直接进入肿瘤深处，从而获得疗效强、用药少和副作用小的化疗效果。目前他们刚刚完成在老鼠身上的实验。


游向肿瘤的MC-1(T)趋磁球菌。
图片来源: Nanorobotics Laboratory/Polytechnique Montreal


希尔万.马特尔 (Sylvain Martel).图片来源：Polytechnique Montreal

蒙特利尔大学理工学院的纳米技术专家希尔万. 马特尔从事这项研究已经十五年了。CBC记者Emily Chung报道说，马特尔一开始的设想是用磁场引导纳米机器人顺着血管游进肿瘤，把治疗癌症的药物送到特定的区域。但是由于纳米机器人的制造技术目前还达不到这个要求，他不得不放弃这个想法。
马特尔转而在细菌里寻找替代者。细菌可以在人体里自由来去，但是要在它们当中找到称职的送药快递小哥却不容易。细菌在哺乳动物体内只能存活三十分钟。如果它们背着药在人体内到处乱跑，死在哪里就把药留在哪里，那药效不是跟传统的化疗差不多么？所以必须物色到一种能听指挥、直奔肿瘤而去的细菌。

神奇的趋磁球菌（magnetotactic cocci）
马特尔的研究小组物色到的细菌名叫趋磁球菌。这种细菌的体内长了一根“指南针”，在水里游动时用来导向。这根指南针含有铁元素，这使它们可以像纳米机器人一样被磁场诱导。

在不同类型的趋磁球菌中，最理想的选择是一个被命名为MC-1(T)的类型。这种细菌生活在低氧水域，而肿瘤生长最快的部分，由于快速裂变繁殖的癌细胞吸收大量氧气，也是低氧区。这就意味着，只要用磁场把MC-1(T)趋磁球菌引到肿瘤旁边，它们自己就能找到医生们最想让它们去的地方。

细菌界的菲尔普斯
它们利用鞭毛的推力，游动的速度比大部分别的细菌快10倍。每一秒钟它们可以游相当于自己身长200倍的距离。多亏这项天赋，它们才能保证在30分钟的大限之内完成送药任务。

用来装药的“袋子”是一种微脂粒，亦称脂质体。马特尔与蒙大理工学院和麦吉尔大学的研究人员合作，设计出类似于黏扣带的“搭扣”，把包裹药物分子的脂质体粘在趋磁球菌的身上。在把二者混合后，每个细菌身上可以粘大约70个微脂粒。

准备出发！
接下来，研究人员在一些有直肠肿瘤的老鼠身上进行实验。他们把身背药物的趋磁球菌注射到离肿瘤几厘米的地方，用微弱磁场把它们引向肿瘤，然后静候它们依靠天性自己找到肿瘤深处的低氧区。

每只老鼠被注射了1亿个载药细菌。研究人员随后用显微镜观察肿瘤，发现它们当中有55%到达了低氧区。

临床试用尚需时日
实验结果令人兴奋。但这仅仅是完成了概念验证，即在理论上证明了这种方法的可行性。在进入临床试用以前，还需要进行许多进一步实验。例如，研究人员需要了解被送到肿瘤内的药物的疗效，尝试让更多的细菌到达目的地，试验不同药物释放方式。另外非常重要的一个问题是，趋磁球菌进入人体以后，人的免疫系统是否会因不知道它们是“友军”而堵截、消灭它们呢？

这项研究成果发表在本星期的《自然纳米科学》杂志上。

作者 吴薇 | china@rcinet.ca
星期日 28 八月, 2016
（RCI with CBC）