《自然·生物技術(shù)》雜志上日前發(fā)表了中科院國家納米科學(xué)中心和亞利桑那州立大學(xué)(ASU)華人科學(xué)家團(tuán)隊(duì)研究成果，研究者用DNA折紙技術(shù)制造出了世界上第一種智能抗癌的納米機(jī)器人，可在人體內(nèi)自行找到給腫瘤供血的血管，隨后釋放藥物制造血栓阻塞血管，從而“餓死”腫瘤，在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中顯示了良好的療效和安全性。(Nat Biotechnol. 2018年2月12日在線版. doi: 10.1038/nbt.4071)

不過，有句廣告詞改改就可以套到癌細(xì)胞頭上：它們不生產(chǎn)營養(yǎng)物質(zhì)，只是營養(yǎng)物質(zhì)的搬運(yùn)工，而給癌細(xì)胞的瘋狂增殖供血供氧供能量的，自然是血管了。阻斷供應(yīng)實(shí)體腫瘤的血管，從而餓死癌細(xì)胞，一直是科學(xué)家們努力的方向，舉個(gè)例子，肝癌治療中常用的動(dòng)脈栓塞化療(TACE)，就是沖著給腫瘤供血的肝動(dòng)脈去的，但這種方法同樣面臨精確度不夠、副作用不小的問題。

腫瘤生長需要大量血管供應(yīng)營養(yǎng)物質(zhì)，阻斷腫瘤血供餓死腫瘤一直是學(xué)界研究方向之一。DNA折紙(DNA Origami)技術(shù)制成的納米機(jī)器人，搭載4個(gè)凝血酶，然后卷成空心管，將凝血酶分子包裹在管內(nèi)，使其安全到達(dá)腫瘤發(fā)揮阻斷作用。納米機(jī)器人大小只有90x60x2nm。納米機(jī)器人外側(cè)搭載多條固定鏈(Fastener Strand)DNA片段，使納米機(jī)器人特異性識(shí)別并結(jié)合在腫瘤血管內(nèi)皮細(xì)胞高表達(dá)核仁素上，實(shí)現(xiàn)智能精準(zhǔn)定位腫瘤血管。

納米機(jī)器人注射進(jìn)人體內(nèi)后，只要發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，就會(huì)自動(dòng)展開，釋放出搭載的凝血酶，凝血酶會(huì)召集血小板、纖維蛋白原等，幾小時(shí)內(nèi)形成將腫瘤血管阻斷的巨大血栓，而斷了糧的腫瘤組織，就只有餓死的份了。

研究者進(jìn)行了黑色素瘤、乳腺癌、卵巢癌和肺癌4種腫瘤的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)納米機(jī)器人身手不凡。在治療黑色素瘤模型小鼠時(shí)，8只小鼠中的3只腫瘤完全消失，小鼠整體的中位存活期從20.5天翻倍到45天，未出現(xiàn)轉(zhuǎn)移灶。對腫瘤血管相對較少的卵巢癌、肺癌和乳腺癌，納米機(jī)器人注射也有效抑制了腫瘤生長和轉(zhuǎn)移。

由于這種納米機(jī)器人以DNA分子為原料制成，對免疫系統(tǒng)而言不屬于病原體，因此小鼠實(shí)驗(yàn)中未引發(fā)明顯的炎癥反應(yīng)，研究者在與人體解剖和生理特性相似的巴馬小型豬模型上進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)也表明，注射納米機(jī)器人后，模型豬未發(fā)生血栓形成相關(guān)的不良反應(yīng)，凝血相關(guān)的檢查指標(biāo)也未發(fā)生明顯改變，提示納米機(jī)器人安全性可接受。

(編譯 王娜)