本應殺死癌細胞的納米顆粒實際上可能促進癌癥轉移

納米顆粒能夠在加工食品（比如食品添加劑）、消費品（比如防曬劑）甚至在藥物中發現到。在一項新的研究中，來自新加坡國立大學（NUS）研究人員發現雖然這些微小的顆粒可能具有巨大的未開發潛力和新的應用，但是它們可能會產生意想不到的有害副作用。具體而言，他們發現旨在殺死癌細胞的癌癥納米藥物可能會加快癌細胞轉移。通過使用乳腺癌作為一種模型，他們發現由金、二氧化鈦、銀和二氧化硅制成的普通納米顆粒---也用于納米藥物中 ---擴大了血管細胞之間的差距，使得諸如癌細胞之類的其他細胞更容易進出“滲漏”的血管。相關研究結果于2019年1月28日在線發表在Nature Nanotechnology期刊上，論文標題為“Nanoparticles promote in vivo breast cancer cell intravasation and extravasation by inducing endothelial leakiness”。

這種被這些研究人員命名為“納米材料誘導內皮細胞滲漏（nanomaterials induced endothelial leakiness, NanoEL）”的現象加快了癌細胞從原發性腫瘤遷移出去，并導致循環癌細胞逃離血液循環。這導致更大的繼發性腫瘤更快產生并建立新的癌細胞之前無法接近的繼發性腫瘤部位。

論文共同通訊作者、新加坡國立大學工程學院化學與生物分子工程系副教授David Leong解釋道，“對于癌癥患者來說，我們的研究結果的直接影響是長期接觸事先存在的納米顆粒---比如，通過日常用品或環境污染物---可能加快癌癥進展，即便當不使用納米藥物時，也是如此。”

他補充道，“在癌癥納米藥物的設計和開發過程中，需要考慮在體內這些微小的納米材料與生物系統之間的相互作用。確保遞送抗癌藥物的納米材料不會無意中加快腫瘤進展也是至關重要的。隨著在納米醫學領域取得新的突破，我們需要同時了解導致這些納米材料引發意外結果的原因。”

幸運的是，這種情況并非一片黯淡。這些研究人員正在利用NanoEL效應設計更有效的療法。比如，誘導NanoEL的納米顆粒可能潛在地用于增加血管滲漏，這接著促進藥物或修復性干細胞進入可能最初無法治療的患病組織中。

Leong說道，“我們目前正在探究當向腫瘤遞送抗癌藥物的血管很少或沒有發生滲漏時使用NanoEL效應來破壞未成熟的腫瘤。我們需要小心行事并優化腫瘤接觸納米顆粒的時間。這可能讓科學家們在癌細胞擴散并變成一種高度難治性問題之前靶向這種疾病的根源。”

論文共同通訊作者、新加坡大學理學院藥學系副教授Ho Han Kiat說道，“除了癌癥治療之外，這一現象還可能在血管泄露存在故障是一個關鍵特征的其他情況下加以利用。比如，肝纖維化等器官損傷可能導致過多的瘢痕形成，并導致下降的血管滲漏，也因此減少了營養物質通過血管的供應。我們的研究團隊如今正在研究利用NanoEL效應來恢復穿過瘢痕組織的預期血流量。”