來自多倫多大學的研究人員發(fā)現(xiàn)，決定哪些納米顆粒進入實體腫瘤的是主動過程，而不是被動過程，這一發(fā)現(xiàn)顛覆了之前在癌癥納米醫(yī)學領域的想法，并為更有效的納米治療指明了方向，相關研究成果于近日發(fā)表在《Nature Materials》上。

癌癥納米醫(yī)學的主流理論是，納米顆粒主要通過內皮細胞之間的微小縫隙被動地擴散到腫瘤中。內皮細胞排列在血管內壁上，為腫瘤的生長提供支持。

圖片來源：Shrey Sindhwani

研究人員之前的研究表明，只有不到1%的納米顆粒藥物能夠達到它們的腫瘤靶點。在目前的研究中，研究小組發(fā)現(xiàn)，在能夠穿透腫瘤的納米顆粒中，超過95%的顆粒能夠穿過內皮細胞，而不是在這些細胞之間的縫隙中。

"我們的工作挑戰(zhàn)了長久以來的信條，提出一個全新的理論，"Abdullah Syed說道，他是該研究一位共同第一作者、Warren Chan實驗室的博士后。Warren Chan教授是生物材料和生物醫(yī)學工程研究所(IBBME)和Donnelly細胞和生物分子研究中心的教授。

"我們看到許多納米顆粒從血管進入內皮細胞，并在各種條件下進入腫瘤。內皮細胞似乎是納米顆粒運輸過程中的關鍵看門人。"

Syed將納米顆粒比作人們在繁忙的夜晚試圖進入受歡迎的餐館。他說："一些餐廳不需要預訂，而另一些餐廳有保安來檢查顧客是否預訂了餐廳。門衛(wèi)比研究人員想象的要常見得多，而且大多數地方只接受有預約的顧客。"

研究人員通過多重證據確定，被動擴散不是主要的進入機制。他們從動物模型中提取了400多張組織樣本的圖像，發(fā)現(xiàn)與納米顆粒相比，內皮細胞幾乎沒有縫隙。他們通過3-D熒光成像和活體動物成像觀察到了同樣的趨勢。

同樣，他們在人類癌癥患者的樣本中發(fā)現(xiàn)內皮細胞之間幾乎沒有縫隙。

該小組隨后設計了一個動物模型，完全阻止了納米顆粒通過內皮細胞的運輸。這使得他們能夠通過內皮細胞之間的間隙來分離被動運輸的貢獻，而這被證明是非常微小的。

研究人員提出了內皮細胞將納米顆粒運輸入腫瘤的幾種主動機制，包括結合機制、內皮細胞內通道和尚未發(fā)現(xiàn)的過程，所有這些都是他們正在研究的。

同時，這一結果對基于納米顆粒的治療具有重要意義。Chan實驗室的博士生、該研究另一共同第一作者Shrey Sindhwani說："這些發(fā)現(xiàn)將改變我們使用納米顆粒給腫瘤提供藥物的想法。更好地理解納米顆粒的運輸現(xiàn)象將有助于研究人員設計更有效的治療方法。"