捕杀肿瘤的钻石

              李福洋

钻石，是人类社会权力、财富的象征。一提起钻石，大家的印象就是耀眼夺目，熠熠生辉，它是首饰世界的王者，曾是西方女性的最爱，现在可能为全世界女性所钟情和向往。有句电视上反复出现的广告词“钻石恒久远，一颗永流传”，为女人爱钻石、追求和拥有钻石忽悠出一个更加“神圣”的借口。男人爱钻石其实不一定是爱钻石本身，而是爱它背后的东西。

今天，我这里讲述的是另外一种钻石，一种能捕杀肿瘤细胞的“纳米钻石”。

肿瘤细胞是人体细胞世界的异端和造反派，逐步发展成为邪恶势力，是土匪、流氓和恶棍。手术和化疗是对付它们的主要手段，可是化疗中面临的一个最为棘手的问题就是肿瘤对药物产生耐受，90%的化疗失败要归结于肿瘤耐药。

肿瘤耐药的方式和机制多种多样，其中有一种特殊类型的耐药，叫“多药耐药”（Multiple drug resistance, MDR），也就是肿瘤细胞变得“百毒不侵”，很多有药物都对它无效。究竟是怎么回事呢？原来，肿瘤细胞把药物都给“吐”出来了，不管你是什么药。究竟是怎么回事呢？

细胞膜就像两层油布，把细胞内外完全隔开；膜上有些通道，安装着各种不同的“泵”，原本是负责细胞内外的物质交换，其中有些类型是负责往外排废物的。没想到，肿瘤细胞十分狡猾，就利用某些泵把一些化学药物在还没来得及发挥作用就给它“吐出去”了。真是“道高一尺，魔高一丈”。虽然科学家们一直在努力，比如想办法寻找能够阻断这些“泵”的化学抑制剂，可是难度太大，至今还是没有有效解决。

科学家们另想了个办法，如果把药物附着在纳米颗粒上，是否就可以避免药物被“吐”出去呢？因为纳米颗粒尺寸大过泵的出口口径。美国西北大学的生物医学工程师Dean Ho领导的小组率先进行了尝试，设计出一种“纳米钻石”。他们用“打磨”成8面体结构的2-8纳米的碳颗粒，把化疗药物阿霉素接在电中性一面上，另外一面连上能够专门识别肿瘤细胞的分子（如抗体），其它几面保持电性，为的是能在水性溶液“打成一片”；然后导入肝癌细胞。他们发现，肿瘤细胞“吃”了“纳米钻石”后，不再那么容易吐出来了，细胞内药物浓度比直接用阿霉素要高出十几倍。他们还在动物身上做了实验，结果证实，“纳米钻石”药物对肿瘤的杀伤效果要比直接用阿霉素好；他们还发现了另外一个意想不到的好处：“纳米钻石”降低了阿霉素的药物毒性，提高了安全性。原因可能是“纳米钻石”让药物在肿瘤细胞内稳定存留，相当于一个缓释系统，技能有效杀死肿瘤，有减少快速释放对正常组织的损害。（8年前我和一个朋友聊他的课题，我也随口提出过这个想法，呵呵）

上述结果发表在最新一期的《科学转化医学》（Science Translational Medicine）上。当然，这只是个初步的尝试，这枚“钻石”还很粗糙，需要继续打磨。例如，有纳米专家就建议用聚合纳米材”取代碳颗粒，因为前者具合成可操作性强和重复性好的特点。

希望有一天，这枚“纳米钻石”也被真正打磨成一颗耀眼夺目、熠熠生辉的“抗癌钻石”。

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参考资料：

Nanodiamond Therapeutic Delivery Agents Mediate Enhanced Chemoresistant Tumor Treatment

Edward K. Chow, Xue-Qing Zhang, Mark Chen, Robert Lam, Erik Robinson, Houjin Huang, Daniel Schaffer, Eiji Osawa, Andrei Goga, and Dean Ho. Sci Transl Med 9 March 2011 3:73ra21