人體試驗(yàn)的結(jié)果令人震驚。一位病人僅僅靜脈注射了兩小時(shí)的一種實(shí)驗(yàn)性抗癌藥物，劑量較平時(shí)還要小，體內(nèi)的雙肺多發(fā)轉(zhuǎn)移瘤就開始縮小，有的甚至消失不見。另一位病人接受了 6 個(gè)月治療后，體內(nèi)的宮頸瘤縮小了近 60%。此次由位于美國馬薩諸塞州劍橋市的生物科學(xué)公司 bindbiosciences 設(shè)計(jì)的藥物試驗(yàn)，只是為了證明這項(xiàng)基于納米技術(shù)的實(shí)驗(yàn)性療法是否安全。但是，令人倍受鼓舞的試驗(yàn)結(jié)果再一次點(diǎn)燃了人們對(duì)于納米藥物的希望。
十多年來，研究人員一直在努力研發(fā)能更有效、更安全地投遞藥物的納米顆粒。他們的研究目標(biāo)是讓攜帶藥物化合物的納米顆粒有選擇性地瞄準(zhǔn)腫瘤細(xì)胞或其他病變細(xì)胞，同時(shí)避開健康的細(xì)胞。納米微粒的表面可附著抗體或其他分子，以精確識(shí)別靶向細(xì)胞。美國國立癌癥研究所納米技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人薩拉·胡克（Sara Hook）表示：“納米科技的最大優(yōu)勢(shì)之一，就是可以對(duì)粒子形式的東西進(jìn)行改造，這樣就能專門針對(duì)腫瘤細(xì)胞化療，從而保護(hù)人體的健康細(xì)胞，使患者免受副作用的不良影響�！�
然而，實(shí)現(xiàn)這一設(shè)想的難度很大。挑戰(zhàn)之一是：藥物在與納米微粒結(jié)合后，藥物在人體內(nèi)的藥性會(huì)發(fā)生極大的改變。納米微粒能夠改變藥物的溶解性、毒性和起效速度等——這有時(shí)是好事，有時(shí)則是壞事。如果一種藥物的主要問題在于它對(duì)于非目標(biāo)組織是有毒的，那么納米技術(shù)能夠確保藥物被投遞到病變細(xì)胞而非健康細(xì)胞。而如果一種藥物需要被病變細(xì)胞快速吸收才能夠發(fā)揮功效，那么納米微粒就有可能減慢吸收過程，將一種最優(yōu)治療變?yōu)榇蝺?yōu)。
成立于 2007 年的 bind 公司，致力于研制出新型靶向給藥納米微粒，系統(tǒng)地改變微粒的結(jié)構(gòu)和成分，從而攻克上述難題。一般而言，靶向藥物納米微粒的制造過程分為兩個(gè)步驟：首先，藥物被封入一個(gè)納米顆粒中；然后，將粒子的外表面與靶向分子綁定在一起，通過靶向分子把治療性顆粒導(dǎo)向病變細(xì)胞。這種納米顆粒的制造過程很難控制和復(fù)制，因此限制了研究人員對(duì)納米顆粒的表面屬性進(jìn)行微調(diào)的能力。為了避開這一難題，bind 公司利用自組裝技術(shù)合成了攜帶藥物的納米微粒。公司技術(shù)研發(fā)部高級(jí)副總裁杰夫·哈卡克（Jeff Hrkach）表示：“為了優(yōu)化每種藥物的療效，我們會(huì)進(jìn)行數(shù)百次的組合測(cè)試�！�
麻省理工學(xué)院羅伯特·蘭格教授團(tuán)隊(duì)開發(fā)出了控制藥物釋放的納米顆粒（圖片來源：MIT）
bind 公司聯(lián)合創(chuàng)始人、哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院 brigham 婦女醫(yī)院副教授奧米德·法羅扎德（Omid Farokhzad）曾在麻省理工學(xué)院跟隨化學(xué)工程教授羅伯特·蘭格（RobertLanger）做博士后研究員，期間他研究出了一種制造納米顆粒的新方法。蘭格的團(tuán)隊(duì)當(dāng)時(shí)已經(jīng)開發(fā)出能夠控制藥物釋放的納米顆粒，但這些顆粒還無法辨認(rèn)出癌細(xì)胞。法羅扎德面對(duì)的第一個(gè)挑戰(zhàn)，就是制造出能夠?qū)Π┘?xì)胞進(jìn)行靶向治療的納米顆粒分子，并讓它們?cè)谘褐胁伙@得特殊，免遭免疫系統(tǒng)的消滅。第二個(gè)挑戰(zhàn)是，找到一種穩(wěn)定、可復(fù)制的制造過程。
法羅扎德和蘭格發(fā)現(xiàn)了一種方法，對(duì)納米顆粒和藥物這兩個(gè)部分進(jìn)行自組合，生成最終產(chǎn)品。兩種聚合物構(gòu)成了一張復(fù)雜的納米顆粒網(wǎng)，顆粒上搭載著藥物。其中一種聚合物在化學(xué)和結(jié)構(gòu)上分成截然不同的兩個(gè)區(qū)域，即“塊區(qū)”（block）：不溶于水的塊區(qū)構(gòu)成了包裹藥物的保護(hù)網(wǎng)的一部分，而可溶于水的塊區(qū)為最終產(chǎn)品披上了一件隱形外衣，可以規(guī)避免疫系統(tǒng)。另一種聚合物由三個(gè)塊區(qū)組成：前兩個(gè)塊區(qū)與第一種聚合物相同，第三個(gè)塊區(qū)含有一個(gè)靶向分子——確保最終顆粒附著到目標(biāo)細(xì)胞上。制成攜帶藥物的納米顆粒很簡(jiǎn)單，就是將這些聚合物以合適的比例與藥物進(jìn)行混合。
這些自組合的聚合體能夠可重復(fù)地批量生產(chǎn)。這種方法還有一個(gè)額外的好處，這也可能是bind公司獲得成功的真正關(guān)鍵所在。這種制造納米顆粒的方法——即單獨(dú)制備具有兩個(gè)或三個(gè)塊區(qū)的聚合物，可以讓研究人員使用高通量的篩選方式。這和藥物化學(xué)家們?cè)O(shè)計(jì)和測(cè)試新藥的方式相類似。每一個(gè)塊區(qū)都可以進(jìn)行微調(diào)——擴(kuò)大某一塊區(qū)，改變另一塊區(qū)的藥量——并且可以改變每個(gè)聚合物的相對(duì)數(shù)量。
bind-014 是該公司第一款進(jìn)行臨床試驗(yàn)的藥物。該藥物攜帶一種被廣泛使用的化療藥物多西他賽（docetaxel），可通過血流到達(dá)癌細(xì)胞。藥物被封在一個(gè)由可生物降解的聚合體構(gòu)成的球形納米顆粒中，這種聚合體能夠保護(hù)藥物并避開人體的免疫系統(tǒng)。每個(gè)納米顆粒的外表面都分布著多個(gè)能夠靶向癌細(xì)胞的分子。這些納米顆粒一旦接觸到目標(biāo)細(xì)胞，就會(huì)附著在它們的表面，致使目標(biāo)細(xì)胞吞沒顆粒。藥物從顆粒中有序地滲出，進(jìn)入病變細(xì)胞。
加州理工學(xué)院教授馬克·戴維斯（MarkDavis）期望，正在進(jìn)行臨床試驗(yàn)的這些靶向納米顆粒療法，包括bind-014 以及他的實(shí)驗(yàn)室中研制出的一種療法，能夠展示出這項(xiàng)技術(shù)的潛力�！俺牵ê笃谂R床試驗(yàn)）能夠在統(tǒng)計(jì)學(xué)上顯著地證明這些定向納米顆粒對(duì)病人確實(shí)有效，否則醫(yī)學(xué)界根本不會(huì)產(chǎn)生任何興奮之情�！蹦壳埃瑓⑴c bind-014 一期臨床試驗(yàn)的 17 位患者的結(jié)果看上去充滿了希望，但真正的有效性測(cè)試要等到可能在2012 年下半年開始的二期臨床試驗(yàn)。
bind 公司使用的這種“可編程”設(shè)計(jì)，可能成為將更多的納米顆粒靶向藥物投入人體試驗(yàn)的關(guān)鍵所在。該方法能夠應(yīng)用于現(xiàn)有的任何一種藥物或化合物上，包括那些已經(jīng)被制藥公司下架的對(duì)人全身毒性過大的藥物。“我們相信，我們將有一個(gè)十分寬廣的可開發(fā)藥物的平臺(tái)�！惫ǹ苏f。（作者 Susan Young）
十多年來，研究人員一直在努力研發(fā)能更有效、更安全地投遞藥物的納米顆粒。他們的研究目標(biāo)是讓攜帶藥物化合物的納米顆粒有選擇性地瞄準(zhǔn)腫瘤細(xì)胞或其他病變細(xì)胞，同時(shí)避開健康的細(xì)胞。納米微粒的表面可附著抗體或其他分子，以精確識(shí)別靶向細(xì)胞。美國國立癌癥研究所納米技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人薩拉·胡克（Sara Hook）表示：“納米科技的最大優(yōu)勢(shì)之一，就是可以對(duì)粒子形式的東西進(jìn)行改造，這樣就能專門針對(duì)腫瘤細(xì)胞化療，從而保護(hù)人體的健康細(xì)胞，使患者免受副作用的不良影響�！�
然而，實(shí)現(xiàn)這一設(shè)想的難度很大。挑戰(zhàn)之一是：藥物在與納米微粒結(jié)合后，藥物在人體內(nèi)的藥性會(huì)發(fā)生極大的改變。納米微粒能夠改變藥物的溶解性、毒性和起效速度等——這有時(shí)是好事，有時(shí)則是壞事。如果一種藥物的主要問題在于它對(duì)于非目標(biāo)組織是有毒的，那么納米技術(shù)能夠確保藥物被投遞到病變細(xì)胞而非健康細(xì)胞。而如果一種藥物需要被病變細(xì)胞快速吸收才能夠發(fā)揮功效，那么納米微粒就有可能減慢吸收過程，將一種最優(yōu)治療變?yōu)榇蝺?yōu)。
成立于 2007 年的 bind 公司，致力于研制出新型靶向給藥納米微粒，系統(tǒng)地改變微粒的結(jié)構(gòu)和成分，從而攻克上述難題。一般而言，靶向藥物納米微粒的制造過程分為兩個(gè)步驟：首先，藥物被封入一個(gè)納米顆粒中；然后，將粒子的外表面與靶向分子綁定在一起，通過靶向分子把治療性顆粒導(dǎo)向病變細(xì)胞。這種納米顆粒的制造過程很難控制和復(fù)制，因此限制了研究人員對(duì)納米顆粒的表面屬性進(jìn)行微調(diào)的能力。為了避開這一難題，bind 公司利用自組裝技術(shù)合成了攜帶藥物的納米微粒。公司技術(shù)研發(fā)部高級(jí)副總裁杰夫·哈卡克（Jeff Hrkach）表示：“為了優(yōu)化每種藥物的療效，我們會(huì)進(jìn)行數(shù)百次的組合測(cè)試�！�
麻省理工學(xué)院羅伯特·蘭格教授團(tuán)隊(duì)開發(fā)出了控制藥物釋放的納米顆粒（圖片來源：MIT）
bind 公司聯(lián)合創(chuàng)始人、哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院 brigham 婦女醫(yī)院副教授奧米德·法羅扎德（Omid Farokhzad）曾在麻省理工學(xué)院跟隨化學(xué)工程教授羅伯特·蘭格（RobertLanger）做博士后研究員，期間他研究出了一種制造納米顆粒的新方法。蘭格的團(tuán)隊(duì)當(dāng)時(shí)已經(jīng)開發(fā)出能夠控制藥物釋放的納米顆粒，但這些顆粒還無法辨認(rèn)出癌細(xì)胞。法羅扎德面對(duì)的第一個(gè)挑戰(zhàn)，就是制造出能夠?qū)Π┘?xì)胞進(jìn)行靶向治療的納米顆粒分子，并讓它們?cè)谘褐胁伙@得特殊，免遭免疫系統(tǒng)的消滅。第二個(gè)挑戰(zhàn)是，找到一種穩(wěn)定、可復(fù)制的制造過程。
法羅扎德和蘭格發(fā)現(xiàn)了一種方法，對(duì)納米顆粒和藥物這兩個(gè)部分進(jìn)行自組合，生成最終產(chǎn)品。兩種聚合物構(gòu)成了一張復(fù)雜的納米顆粒網(wǎng)，顆粒上搭載著藥物。其中一種聚合物在化學(xué)和結(jié)構(gòu)上分成截然不同的兩個(gè)區(qū)域，即“塊區(qū)”（block）：不溶于水的塊區(qū)構(gòu)成了包裹藥物的保護(hù)網(wǎng)的一部分，而可溶于水的塊區(qū)為最終產(chǎn)品披上了一件隱形外衣，可以規(guī)避免疫系統(tǒng)。另一種聚合物由三個(gè)塊區(qū)組成：前兩個(gè)塊區(qū)與第一種聚合物相同，第三個(gè)塊區(qū)含有一個(gè)靶向分子——確保最終顆粒附著到目標(biāo)細(xì)胞上。制成攜帶藥物的納米顆粒很簡(jiǎn)單，就是將這些聚合物以合適的比例與藥物進(jìn)行混合。
這些自組合的聚合體能夠可重復(fù)地批量生產(chǎn)。這種方法還有一個(gè)額外的好處，這也可能是bind公司獲得成功的真正關(guān)鍵所在。這種制造納米顆粒的方法——即單獨(dú)制備具有兩個(gè)或三個(gè)塊區(qū)的聚合物，可以讓研究人員使用高通量的篩選方式。這和藥物化學(xué)家們?cè)O(shè)計(jì)和測(cè)試新藥的方式相類似。每一個(gè)塊區(qū)都可以進(jìn)行微調(diào)——擴(kuò)大某一塊區(qū)，改變另一塊區(qū)的藥量——并且可以改變每個(gè)聚合物的相對(duì)數(shù)量。
bind-014 是該公司第一款進(jìn)行臨床試驗(yàn)的藥物。該藥物攜帶一種被廣泛使用的化療藥物多西他賽（docetaxel），可通過血流到達(dá)癌細(xì)胞。藥物被封在一個(gè)由可生物降解的聚合體構(gòu)成的球形納米顆粒中，這種聚合體能夠保護(hù)藥物并避開人體的免疫系統(tǒng)。每個(gè)納米顆粒的外表面都分布著多個(gè)能夠靶向癌細(xì)胞的分子。這些納米顆粒一旦接觸到目標(biāo)細(xì)胞，就會(huì)附著在它們的表面，致使目標(biāo)細(xì)胞吞沒顆粒。藥物從顆粒中有序地滲出，進(jìn)入病變細(xì)胞。
加州理工學(xué)院教授馬克·戴維斯（MarkDavis）期望，正在進(jìn)行臨床試驗(yàn)的這些靶向納米顆粒療法，包括bind-014 以及他的實(shí)驗(yàn)室中研制出的一種療法，能夠展示出這項(xiàng)技術(shù)的潛力�！俺牵ê笃谂R床試驗(yàn)）能夠在統(tǒng)計(jì)學(xué)上顯著地證明這些定向納米顆粒對(duì)病人確實(shí)有效，否則醫(yī)學(xué)界根本不會(huì)產(chǎn)生任何興奮之情�！蹦壳埃瑓⑴c bind-014 一期臨床試驗(yàn)的 17 位患者的結(jié)果看上去充滿了希望，但真正的有效性測(cè)試要等到可能在2012 年下半年開始的二期臨床試驗(yàn)。
bind 公司使用的這種“可編程”設(shè)計(jì)，可能成為將更多的納米顆粒靶向藥物投入人體試驗(yàn)的關(guān)鍵所在。該方法能夠應(yīng)用于現(xiàn)有的任何一種藥物或化合物上，包括那些已經(jīng)被制藥公司下架的對(duì)人全身毒性過大的藥物。“我們相信，我們將有一個(gè)十分寬廣的可開發(fā)藥物的平臺(tái)�！惫ǹ苏f。（作者 Susan Young）
