2024年是實(shí)施“十四五”規(guī)劃的關(guān)鍵一年，也是我院持續(xù)推進(jìn)創(chuàng)新驅(qū)動高質(zhì)量發(fā)展的加速期。我院科技處緊密圍繞“十四五”規(guī)劃藍(lán)圖與科技創(chuàng)新高質(zhì)量發(fā)展的核心戰(zhàn)略，積極引領(lǐng)科研團(tuán)隊(duì)，開展“有組織科研”，旨在打造多元化、多層次的學(xué)科增長極，促進(jìn)研究成果“組團(tuán)式”高水平產(chǎn)出。近期，醫(yī)院推出【友誼科創(chuàng)成果】專題欄目，逐一展示推介醫(yī)院在醫(yī)療科研領(lǐng)域的最新成就。

創(chuàng)新納米酶抗腫瘤藥物：多模態(tài)成像引導(dǎo)的腫瘤精準(zhǔn)放化療和化學(xué)動力學(xué)治療新突破

癌癥是威脅人類生命健康的重要原因之一，腫瘤治療面臨多重挑戰(zhàn)。目前臨床上腫瘤的治療方式主要集中在手術(shù)切除、放射治療、化療和免疫治療等方式。然而嚴(yán)重的放療副作用、輻射抗性、免疫抑制性、化療耐藥性等眾多問題，導(dǎo)致療效不佳和較差的預(yù)后。亟需探索新的、更加有效的治療策略來提高療效、減少副作用并延長患者生存期。我院影像中心王振常院士團(tuán)隊(duì)的朱先玉博士、中國科學(xué)院高能物理研究所晏亮研究員和中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院的弓建華副研究員通過長期合作，研發(fā)出系列創(chuàng)新型納米酶抗腫瘤藥物，實(shí)現(xiàn)了多模態(tài)成像引導(dǎo)的腫瘤精準(zhǔn)增效放化療、化學(xué)動力學(xué)治療新突破。

針對腫瘤放療不敏感、化療藥物毒副作用大、缺乏新型精準(zhǔn)診療一體化策略等難題，研究團(tuán)隊(duì)自2019年起研發(fā)了系列創(chuàng)新納米酶抗腫瘤藥物并應(yīng)用于腫瘤多模態(tài)成像引導(dǎo)的腫瘤精準(zhǔn)放化療、化學(xué)動力學(xué)治療等研究。

經(jīng)過不懈努力，研究團(tuán)隊(duì)在創(chuàng)新性納米酶藥物的自主研發(fā)、腫瘤多模態(tài)成像、腫瘤放療增敏治療、靶向可控化療、納米酶催化治療等等方面取得了系統(tǒng)的創(chuàng)新成果，引領(lǐng)了新型納米酶抗腫瘤藥物在多模態(tài)成像引導(dǎo)的腫瘤精準(zhǔn)診療的創(chuàng)新發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了低濃度造影劑條件下對腫瘤病灶的精準(zhǔn)檢出、多模態(tài)成像、腫瘤協(xié)同放療增敏治療、可控化療、化學(xué)動力學(xué)治療等協(xié)同治療，最終達(dá)到了在低藥物濃度條件下抑制晚期腫瘤肺轉(zhuǎn)移的效果，具有重要的理論意義和臨床應(yīng)用前景。研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)在Nature Communacations、ACS Nano、Nano Today、Advanced Healthcare Materials等國際知名雜志發(fā)表論文十余篇。

首先研究團(tuán)隊(duì)針對放療過程中遇到的一些難題進(jìn)行了研究。通常，放療需要控制正常組織的劑量，避免傷害到健康細(xì)胞，而腫瘤細(xì)胞對放療的反應(yīng)又不夠敏感。為了解決這個(gè)問題，研究人員開發(fā)了一種新的放療增敏劑，它是基于一種特殊的鐵納米酶，能夠更精準(zhǔn)地提高放療效果，同時(shí)減少對身體的副作用。此外，這種增敏劑還能通過負(fù)載葡萄糖氧化酶耗盡腫瘤細(xì)胞的能量，進(jìn)一步加強(qiáng)放療的效果。在低劑量的情況下，這種方法可以更有效地抑制腫瘤的生長和復(fù)發(fā)。這項(xiàng)研究成果于2022年發(fā)表在ACS Nano期刊上。

隨著研究的深入，針對放療過程中高能射線會導(dǎo)致天然酶活性喪失，嚴(yán)重影響其在放療中的應(yīng)用的難題。研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種新型的單原子銅放療增敏劑，這種增敏劑在輻射下仍然能保持高穩(wěn)定性和活性，有望替代天然酶，更有效地抑制腫瘤。這個(gè)新技術(shù)解決了天然酶在放療中容易因輻射失去作用的問題。而且，在X射線和近紅外輻射的幫助下，單原子銅納米酶的催化活性能進(jìn)一步提高，能夠通過光聲成像和近紅外成像技術(shù)，更精準(zhǔn)地進(jìn)行放療，并結(jié)合光熱療法增強(qiáng)治療效果。這種簡單而有效的聯(lián)合治療策略，不僅為開發(fā)具有更強(qiáng)酶活性和耐輻射能力的納米酶提供了新的思路，還能通過增強(qiáng)放射治療，幫助治療更多疾病。這項(xiàng)研究為納米酶在疾病精準(zhǔn)診療中的應(yīng)用開辟了新的前景。研究成果已于2024年發(fā)表在Nature Communications期刊上。

研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，單一的治療方法對腫瘤效果有限，而要開發(fā)出針對腫瘤的多種治療方法結(jié)合的方案，仍然面臨很多困難。為了解決這個(gè)問題，研究人員利用鐵銅雙金屬納米酶作為載體，創(chuàng)新性地設(shè)計(jì)并合成了這種雙金屬納米酶，并首次提出了一種新方法，將治療性核素和天然產(chǎn)物一起裝載在同一個(gè)載體里，形成一個(gè)多功能的治療制劑。這種新方法最終實(shí)現(xiàn)了一個(gè)特異性的四聯(lián)療法方案，能夠更有效地治療腫瘤，同時(shí)減少對健康細(xì)胞的傷害，降低副作用。通過這種創(chuàng)新的治療組合，可以最大限度地發(fā)揮不同治療手段的優(yōu)勢，從而更高效地抑制腫瘤的生長。該研究成果已經(jīng)在2024年發(fā)表在國際著名的Advanced Healthcare Materials期刊上。

該團(tuán)隊(duì)的研究成果也逐漸得到了國內(nèi)外的認(rèn)可，近5年的研究成果得到了國際知名學(xué)者的評價(jià)和引用包括中科學(xué)院院士：唐本忠院士、陳春英院士、趙宇亮院士、汪爾康院士；中國工程院院士：李校堃院士、黃璐琦院士；以及國際知名學(xué)者：Francis Verpoort院士、韓國Hyuk Sang,Yoo教授、意大利Nadia Zaffaroni研究員、美國Vincent M. Rotello教授等的肯定和正面評價(jià)。近3年（2022年-2024年）平均引用量超過100次，且持續(xù)入選ESI高被引TOP 1%。

此外，該團(tuán)隊(duì)還基于創(chuàng)新納米酶抗腫瘤藥物的系列研究基礎(chǔ)，牽頭主持了一項(xiàng)“慢性非傳染性疾病國家科技重大專項(xiàng)” （2023ZD0512000）。

研究團(tuán)隊(duì)針對臨床缺乏腫瘤特異性分子探針、放療不敏感、化療毒副作用大、藥物難以靶向可控緩釋和確實(shí)成像引導(dǎo)的精準(zhǔn)治療等重大需求，研發(fā)了系列創(chuàng)新納米酶抗腫瘤藥物。通過這些藥物，可以實(shí)現(xiàn)腫瘤靶向治療，同時(shí)利用CT、MRI、光聲成像（PA）、PET等多種成像技術(shù)幫助精確引導(dǎo)放療和化療。這種方法不僅能增強(qiáng)放療效果，還能讓化療更有針對性并減少副作用。

未來，研究團(tuán)隊(duì)還計(jì)劃進(jìn)一步研究納米酶在放射免疫治療中的應(yīng)用，并通過基因工程技術(shù)開發(fā)新的抗腫瘤疫苗。隨著這些研究的深入，將為多模態(tài)成像引導(dǎo)的腫瘤精準(zhǔn)診療一體化提供新的診療策略。

（宣傳中心）