癌症治療知識講座 04：藥物怎麽樣精準找到癌細胞？（上）

前麵的兩(liang) 期裏，我們(men) 討論了癌症手術和癌症藥物從(cong) 粗糙到精確的重大升級。這一期，我要講一個(ge) 你可能比較陌生的領域——藥物的投送係統。

藥物投送係統是什麽(me) 意思呢？我打個(ge) 比方你就理解了。癌症藥物就像是爆炸力強悍的炸藥，一旦在癌細胞附近爆炸，就能起到殺傷(shang) 作用。但是炸藥自己沒長腳，需要用工具投送到目標附近才行。

這種工具在武器領域就是大炮、轟炸機和精確製導的炸彈。在生物醫學領域，就是我們(men) 要講的藥物投送係統。

一、遙遠的藥物投送曆史

其實，藥物投送係統的曆史十分悠久，把藥片口服下去，或者把液體(ti) 藥物注射到人體(ti) 的肌肉或者血管裏，就是一套古老的藥物投送係統。

這樣的藥物投送係統當然是非常粗糙的。就拿癌症藥物來說，癌症往往發生在身體(ti) 某個(ge) 局部位置，比如肺癌就是肺部發生了腫瘤，直腸癌就是直腸的部位發生了腫瘤。

但是如果口服藥物的話，藥片裏的化學物質需要通過食道、胃、小腸才會(hui) 被身體(ti) 吸收，需要在血管裏經過漫長的運輸才能接近患病的部位。

就算是通過血管直接給藥，省了在消化係統裏的麻煩，藥物分子也仍然少不了要繞著全身血管到處擴散。

二、低效的藥物投送係統

你肯定能想到，這樣撒胡椒麵似的給藥，效率是非常低的，需要吃下去或者注射大量的藥物才能指望在癌症局部達到足夠的劑量。

對於(yu) 某些特別封閉的身體(ti) 器官，比如大腦，就算是吃下去或者注射大量藥物，真正能進去發揮作用的藥物也非常少。反過來，如果藥吃的或者注射的太多，它完全可能會(hui) 在身體(ti) 的正常部位也達到很高的濃度，從(cong) 而誤傷(shang) 正常身體(ti) 細胞。

大部分藥物都不能完全發揮作用

這個(ge) 感覺就有點像二戰時期用轟炸機投送炸彈，炸彈本身的威力可能足夠了，但是因為(wei) 扔炸彈的準頭往往很差，所以經常需要派大量的飛機才能真正炸到想破壞的軍(jun) 事目標，同時也一定會(hui) 誤傷(shang) 到很多無關(guan) 的民用目標。

在戰爭(zheng) 領域，就是因為(wei) 這個(ge) 原因，能夠精確投放炸藥的導彈被發明了出來，並且在過去二三十年的局部戰爭(zheng) 中被廣泛應用。那麽(me) ，在癌症領域，我們(men) 能不能製造出像導彈一樣精確的藥物投送係統呢？

這就是我們(men) 這講要解決(jue) 的問題，這個(ge) 難題的解決(jue) ，需要我們(men) 在原理上深刻理解癌症，特別是癌症和正常身體(ti) 組織的區別。

三、腫瘤細胞的“豆腐渣”血管

在上個(ge) 世紀八九十年代，人們(men) 發現癌症組織周圍的血管係統可以被利用，人體(ti) 的血管係統是一套由上千億(yi) 根血管組成的、接近10萬(wan) 公裏總長度的超級工程。

你可能不知道，癌細胞周圍的血管是不折不扣的“豆腐渣”工程。這是怎麽(me) 回事呢？

血管擔負著傳(chuan) 送氧氣、運輸營養(yang) 、排泄廢物的職責，所以身體(ti) 所有器官和組織周圍都纏繞著密密麻麻的血管，腫瘤組織當然也不例外。

癌細胞周圍密集的血管分布

因為(wei) 癌細胞的生長繁殖非常旺盛，它們(men) 對氧氣和營養(yang) 的需求也特別的高。所以，在腫瘤生長的時候，還會(hui) 同時釋放一些促進血管生長的信號，讓更多的血管延伸到腫瘤裏去，幫它運輸養(yang) 分和氧氣，排泄廢物。

但是，這些新長出來的血管長得太快太多，質量就不怎麽(me) 好。它們(men) 縫隙很大，有很多洞，血管裏的顆粒很容易在這裏出現泄漏的情況。

血管“豆腐渣”這個(ge) 特性被科學家們(men) 敏銳地抓住了。他們(men) 給這個(ge) 特性起了個(ge) 名字，叫做“增強型滲透和滯留效應”，也叫EPR效應。

ERP效應示意圖

這個(ge) 效應很特別。大家發現，尺寸在一兩(liang) 百個(ge) 納米範圍內(nei) 的微型顆粒，EPR效應最明顯。這些顆粒因為(wei) 太大，在正常的、質量很好的血管裏不會(hui) 泄漏，隻有在腫瘤附近的豆腐渣血管容易泄漏和滯留。

所以，如果把癌症藥物包在一兩(liang) 百納米尺寸的微型顆粒內(nei) 部，就能讓它們(men) 在腫瘤附近泄漏出來，更精確地把藥物投送到腫瘤附近。這就是近20年始終處於(yu) 癌症研究前沿的納米藥物的概念。

四、納米藥物的誕生

在1995年，美國藥監局就批準了第一個(ge) 癌症納米藥物多喜（Doxil）。在之後的20多年裏，先後有幾十個(ge) 癌症納米藥物已經上市或者進入臨(lin) 床試驗。它們(men) 的基本原理都是利用腫瘤血管豆腐渣的特點，來精確地找到癌細胞。

這麽(me) 說， 我們(men) 是不是已經研究出導彈級別的藥物投送係統了呢？不好意思，還差得遠呢。相比導彈，納米藥物的投送精確度最多也就是炮彈的水平。能朝某一個(ge) 方向打，但是具體(ti) 能不能打得準就不好說了。

第一個(ge) 癌症納米藥物—多喜

這主要的原因是，納米藥物投送係統的原理是被動的。納米藥物並不是自己主動找到腫瘤的，而是因為(wei) 腫瘤附近的血管有很多漏洞才被動地被泄漏出去的。

有研究證明，納米藥物其實隻有不到1%能被聚集在腫瘤附近。盡管這個(ge) 數字已經比常規的藥物高5-10倍了，但是仍然有99%的藥物被浪費掉了。在整個(ge) 藥物投送的過程裏，這些藥物仍然可能誤傷(shang) 身體(ti) 其他正常的組織和器官。

所以，想要讓癌症藥物的投送更加精確，我們(men) 需要找到癌細胞和其他組織之間更大的差異，最好能讓癌症藥物主動去搜索腫瘤。

完