Nat Nanotechnol：本应杀死癌细胞的纳米颗粒实际上可能促进癌症转移

纳米颗粒能够在加工食品（比如食品添加剂）、消费品（比如防晒剂）甚至在药物中发现到。在一项新的研究中，来自新加坡国立大学（NUS）研究人员发现虽然这些微小的颗粒可能具有巨大的未开发潜力和新的应用，但是它们可能会产生意想不到的有害副作用。具体而言，他们发现旨在杀死癌细胞的癌症纳米药物可能会加快癌细胞转移。通过使用乳腺癌作为一种模型，他们发现由金、二氧化钛、银和二氧化硅制成的普通纳米颗粒---也用于纳米药物中 ---扩大了血管细胞之间的差距，使得诸如癌细胞之类的其他细胞更容易进出“渗漏”的血管。相关研究结果于2019年1月28日在线发表在Nature Nanotechnology期刊上，论文标题为“Nanoparticles promote in vivo breast cancer cell intravasation and extravasation by inducing endothelial leakiness”。

图片来自National University of Singapore

这种被这些研究人员命名为“纳米材料诱导内皮细胞渗漏（nanomaterials induced endothelial leakiness, NanoEL）”的现象加快了癌细胞从原发性肿瘤迁移出去，并导致循环癌细胞逃离血液循环。这导致更大的继发性肿瘤更快产生并建立新的癌细胞之前无法接近的继发性肿瘤部位。

论文共同通讯作者、新加坡国立大学工程学院化学与生物分子工程系副教授David Leong解释道，“对于癌症患者来说，我们的研究结果的直接影响是长期接触事先存在的纳米颗粒---比如，通过日常用品或环境污染物---可能加快癌症进展，即便当不使用纳米药物时，也是如此。”

他补充道，“在癌症纳米药物的设计和开发过程中，需要考虑在体内这些微小的纳米材料与生物系统之间的相互作用。确保递送抗癌药物的纳米材料不会无意中加快肿瘤进展也是至关重要的。随着在纳米医学领域取得新的突破，我们需要同时了解导致这些纳米材料引发意外结果的原因。”

幸运的是，这种情况并非一片黯淡。这些研究人员正在利用NanoEL效应设计更有效的疗法。比如，诱导NanoEL的纳米颗粒可能潜在地用于增加血管渗漏，这接着促进药物或修复性干细胞进入可能最初无法治疗的患病组织中。

Leong说道，“我们目前正在探究当向肿瘤递送抗癌药物的血管很少或没有发生渗漏时使用NanoEL效应来破坏未成熟的肿瘤。我们需要小心行事并优化肿瘤接触纳米颗粒的时间。这可能让科学家们在癌细胞扩散并变成一种高度难治性问题之前靶向这种疾病的根源。”

论文共同通讯作者、新加坡大学理学院药学系副教授Ho Han Kiat说道，“除了癌症治疗之外，这一现象还可能在血管泄露存在故障是一个关键特征的其他情况下加以利用。比如，肝纤维化等器官损伤可能导致过多的瘢痕形成，并导致下降的血管渗漏，也因此减少了营养物质通过血管的供应。我们的研究团队如今正在研究利用NanoEL效应来恢复穿过瘢痕组织的预期血流量。”

参考资料：

Fei Peng et al. Nanoparticles promote in vivo breast cancer cell intravasation and extravasation by inducing endothelial leakiness. Nature Nanotechnology, 2019, doi:10.1038/s41565-018-0356-z.