東京大學開發出能準確狙擊癌細胞的納米膠囊是怎麼回事？

12-23

東京大學宣布可利用新型納米膠囊準確攻擊癌細胞
這種膠囊的原理是什麼？效果如何？

【東京大學宣布可利用新型納米膠囊準確攻擊癌細胞】東大研究生院教授片岡一則率領的研究小組開發出了一種能夠準確狙擊癌細胞的納米膠囊，這種膠囊具有易聚集到癌組織周圍的性質，殺傷癌細胞，而且幾乎不傷害正常組織，已在動物實驗中確認效果。經過臨床實驗，最快在5年內使這一技術達到實用化。

謝邀。

看了一下樓上的答案似乎有些文不對題，提問的人想問的應該是為什麼這種膠囊能夠特異性攻擊癌細胞。

首先貼一個原文地址，有興趣的同學自己看應該會更明白一些。Systemic Targeting of Lymph Node Metastasis through the Blood Vascular System by Using Size-Controlled Nanocarriers

不知道有沒有人關注到這個教授是東京大學工學系的。這篇paper的突破不在癌症生物學或是藥理上，而是藥劑學，其真正創新之處在於drug delivery。換句話說，如果這項技術成熟了，那將不是某一種葯能夠特異性殺死癌細胞，而是能夠做成這種膠囊，且本身對癌症細胞有殺傷性作用的藥物都能夠正在一定程度上實現特異性殺死癌細胞的效果。

但是，題主引用的報道從幾個方面誇大這種納米膠囊的作用。首先這種膠囊並非針對所有癌症有效，而只是對癌症淋巴結轉移有效；第二，這種膠囊並不能真正從「細胞」層面上對付癌症，只能說是對與患癌部位有相對比較好的選擇性。

而這種納米膠囊的作用原理也並沒有多少高大上，其主要優勢在於「小」。相比傳統的脂質納米微粒80nm左右的直徑，他們製得的納米微粒在30nm作用。「 We found that the targeting efficiency of the nanocarriers against lymph node metastases was associated with their size-regulated abilities to extravasate from the blood vasculature in metastases and to penetrate within the metastatic mass.」從這句話中我們可以看到主要就是因為這種膠囊直徑非常小，毛細血管系統對它的滲透性更好，這樣藥物就能更好地通過血液循環進入淋巴結，從而更有效地聚集到被癌細胞侵染的淋巴結。其中很多機理也還有待進一步證實。雖然藥物的選擇性作用有一定地改善，但是傳統癌症藥物治療中的毒性、耐藥性等問題並不能因此得到解決。

雖然是個不錯的想法，但是離應用還很遠，目前停留在動物實驗水平，可預見的應用範圍也比較狹窄。媒體報道未免誇大。

參考文獻：
Cabral, Horacio, et al. "Systemic Targeting of Lymph Node Metastasis through the Blood Vascular System by Using Size-Controlled Nanocarriers." ACS nano(2015).

腫瘤靶向給葯系統，這玩意國內外研究多少年了，我博士課題就做的這個（課題的其中之一），樓上諸位都說的很對，離人體應用還很遠，具體原因有如下幾個：
1. 靶向腫瘤的原理通常是EPR效應（增強滲透與滯留效應）、特異性受體-配體介導、特異性抗體介導等方式，看了下這個人做的，沒啥新鮮玩意。這個原理主要的問題是特異性還不夠強，很多腫瘤上的靶點在正常組織還是有分布，所以不能達到真正意義上完全的腫瘤靶向（雖然降低了無特異性部位的藥物分布，但是也同時增高了有特異性正常部位的藥物分布，增加了藥物對這部分組織的毒性）
2. 藥物釋放存在問題。納米粒中的藥物釋放需要一定的時間，且各種納米粒的施藥機理各不相同，這就導致了納米粒到達了腫瘤，但是葯釋放不出來這樣的情況。這個問題相對好解決，但是目前解決的還是不夠理想。
3. 腫瘤的外排效應。腫瘤內壓力高於周邊組織，會使到達的納米粒趨於離開，如果在離開之前藥物還沒有釋放出來，那就徹底沒搞頭了。
4. 腫瘤的耐藥性。藥物即使能夠進入腫瘤組織，仍然還存在較多的壁壘需要攻克，其中一個就是腫瘤的多葯耐藥性。腫瘤部位的外排蛋白（p-糖蛋白）通常活性很高，能夠把這些進入其中的藥物外排出來
5. 對正常組織的安全性。納米粒類由於自身特性，非常容易進入肝、脾、肺等網狀內皮系統豐富的組織器官，特別是骨髓，我們實驗室一位老師以前做的一個抗腫瘤葯納米粒，本來想走申報新葯然後市場化的，最後失敗的原因，就是發現做成納米粒以後，骨髓抑制增大了。
6. 體內循環時間限制。如前所述，納米粒，特別是非親水性表面的納米粒，進入體內後非常容易被體內的防禦系統（如網狀內皮系統）當做外來異物清除掉，而做了親水性修飾的納米粒又存在不易穿透細胞膜、親水修飾層斷裂時機與條件把握、甚至是抗原性（親水修飾最常用的PEG類已被證明在多次給葯下可能會出現抗原性）等問題，這些都會影響納米粒在體內的循環時間和循環次數，從而降低納米粒到達病變部位的機率
7. 最重要的一點（看知乎回答問題的習慣，都是把壓軸的放在收尾）：製備納米粒的材料、用於實現靶向性的配基、納米粒表面性質修飾用的材料、鏈接各種材料及藥物的連接基團等等，這些東西的人體安全性，沒有得到證實！！！別以為這是個小問題，其實這是目前整個靶向給葯系統研究中最大的障礙，沒有之一！！！造成這一狀況的原因非常複雜，如果專門展開來說，估計得另外提問才行了，但是我總結下來主要就是兩點：實驗要求太高（不僅要求對材料本身，還要對材料的降解產物、代謝產物等一系列相關物質進行全面的安全性研究，比如急性毒性、慢性毒性、生殖毒性、致畸性、致突變性、致癌性、致敏性等等）和沒人願意研究（稍成熟一些的材料都已經沒有知識產權保護，不能獨享，企業沒有動力去做，申請國家課題又因為材料比較成熟、新意不夠，國家不給撥款；新材料做起來難度更高，需要檢驗的時間也更長）。而由於納米類藥物的特點，給葯時進入體內的絕大部分是這些材料，藥物只能佔到很少一小部分，因此對這些材料的安全性是絕對無法迴避的關鍵點。

所以靶向給葯系統，特別是腫瘤靶向給葯系統多數還只停留在紙面上，5年內面世？拭目以待吧，反正我不相信。

更新：
評論區有小夥伴提出了一些問題，在這裡解釋一下。
1，報道中提到，這種新葯可以「準確攻擊癌細胞」。而從Kazunori教授給出的數據來看，除了癌細胞，其他組織器官對該姚德吸收是很低的。這點就已經是極大的進步了。
2，生物半衰期，就是一種物質被生物體攝入之後，其中攝入量的一半被生物體排除的時間的。它代表了物質在生物體停留的時間。而同位素半衰期就是放射性同位素衰減到一半的時間。
對於一種葯來說，可以有兩個用途。一是準確定位並且成像癌細胞。此類藥物半衰期短，成像之後迅速排出。對於有治療效應的藥物，具體的半衰期可以結合治療手段和療程。
3，放射性藥物最大的好處就是，不用考慮藥物效用作用完了之後，殘留物質會不會對人體傷害。放射性同位素的濃度實在太低了，衰減成穩定同位素後，濃度低到可以忽略。比如我研究的砷-76，衰減後變成砷-75，衰減後的砷濃度遠遠小於人的日均攝入量。
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沒人邀算了。
明確反對所有覺得這則報道有誇大的答案，因為你們根本沒有說到點子上。
剛剛過去的21屆國際放射藥學會議（21st International Symposium on Radiopharmaceutical Sciences）
上，聽了Kazunori教授的彙報，才對他團隊所做的工作有了系統的了解。
先說結論：
Kazunori教授所做的納米抗癌藥，開創了在放射藥學領域運用納米科學的先河，並且他們所做的工作在整個放射藥學領域處於領先地位。他們課題組所研發的診斷治療癌症類的藥物，有兩個已經通過了FDA的通過，正在投入臨床試驗，還有更多的藥物正在接受FDA的審核。從這點說，五年內面世完全沒問題。
再說概念：
放射藥學：利用放射性同位素，對癌細胞進行診斷和治療。診斷手段有PET，SPECT等。治療是利用放射性元素釋放的射線或者粒子來殺死癌細胞。
EPR：通俗點說，就是癌細胞表面有一些特定孔徑的通道而正常細胞沒有。只要藥物顆粒大小適合，就可以穿過這些孔徑到達癌細胞。以此達到只進入癌細胞而不進入正常細胞的效果。納米科學在這方面有得天獨厚的優勢。
再來說誤區：
回答這個問題的我來分兩類，一類是做葯的，一類是做納米的。
1，做葯的，主要擔心這幾點。納米顆粒進了癌細胞來不及釋放葯，納米顆粒釋放的葯會產生抗藥性，納米顆粒藥物在體內很快就被排掉，對正常細胞的傷害等等。
對放射藥學來說，納米顆粒只是載體，納米顆粒只要將放射同位素傳遞到癌細胞里了，就像往癌細胞里放了一顆核彈，癌細胞就等著上路吧。
同時，包含放射同位素的納米顆粒，和普通納米顆粒，在藥學，化學生物學角度來說沒有區別。因為放射同位素濃度太低了。納米顆粒進入體內，通過EPR被癌細胞吸收，沒有被吸收的，很快就被肝臟腎臟過濾排掉了，已經有結果證實這一點。
抗癌研究了這麼多年，臨床上用的最多的還是放射療法。只要是能夠減少對正常細胞損害的科學進步，都是非常值得尊敬的。何況Kazunori教授作出了如此的改觀和貢獻。
2，對於做納米的人。
真的懶得吐槽你們拿文章來評價人了。納米這幾年火，文章多，影響因子高，然而並沒有什麼卵用。現在真的覺得幸虧自己出坑早。
覺得Kazunori教授做的沒啥的，我來問你幾個問題。
實驗室通風櫥里能操作的最大放射劑量差不多是10mCi，不能再高了。而對於這個劑量的放射性元素，他的溶液濃度只有nM/L，也就是100納克每升的水平。請問你們誰能在這麼低的溶液濃度下，合成出可控大小的納米顆粒？不懂的人以為納米顆粒很好合成。是很好合成，可是放射性的又是另一碼事。
最後在這吐槽一下。在某些領域，比如納米什麼的，以發表的文章來評價人比較合理。我以前也做納米，知道灌水多容易，沒法過science 或 nature的就退下吧。
在另外一些領域，貢獻是無法用文章衡量的。Kazunori教授是對癌症診斷治療，放射藥學發展有傑出貢獻的人，不要有眼不識泰山。

沒記錯的，本科期間（08年以前）聽過中科院納米所的報告，就已經有類似的研究並發表論文。不過到目前依然未能應用於治療上面。
所以，這個技術，從目前來看，依然並沒有什麼卵用。

就像有的答友說過的，從動物試驗到臨床，還有好多年。而新聞界人士總是忽視，或者不知道這些。既然不知道，就應該多求證。

其實該消息最早是發在新華視點微博上的。昨天還有微博新聞說了，微博的主要群體是三低群體，不論這個新聞是不是靠譜，但是可以看到，微博新聞有些特點，就是只講求博人眼球，不管事實真相。更可氣的是，廣大其他新聞媒體也是不分真假，只講點擊量和流量，鋪天蓋地的轉載，這姿勢水平真是不敢恭維了。

連官方媒體的微博和很多大新聞都如此不負責任，讓人感覺到新聞界讓人心寒啊。

這裡貼一個相關的文章：
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專業解讀：東京大學宣布可利用新型納米膠囊準確攻擊癌細胞

一則題為「東京大學宣布可利用新型納米膠囊準確攻擊癌細胞」的新聞報道發表在新華視點微博，然後迅速在各大媒體相互轉載。該新聞簡要提到了東京大學一個課題組開發出了可以精準定位癌細胞的納米膠囊，或許能夠在五年內上市。該新聞極大鼓舞了人心，有的人甚至覺得是發現了癌症的萬靈藥，癌症的治癒指日可待，對於癌症未來我們不用憂慮。

然而，癌症，作為一種存在著諸多形式的疾病，有著眾多的誘因和非常高的的多樣性，治療方法也不應該一概而論。這裡，小編梳理了東京大學該課題組的研究進展，從理性的角度重新解讀這個新聞。

早在上個月的13號，東京大學官方網站發布了一則新聞，題為「Polymeric micelles for targeting lymph node metastasis」的新聞。作者提到，該校的一個課題組通過可注射、可操控大小的納米顆粒，能夠有效地抵抗轉移到淋巴結的癌細胞。該研究其實是在小鼠體內完成的。文章末尾，研究的首席科學家片岡一則提到：「該研究是首次發現了，在治療淋巴癌的實踐中，控制納米顆粒的大小對於癌細胞抑制有重要影響。」

在本月的《科學美國人》第4期第312卷上，也出現了對該研究的評論文章Anticancer Drugs, Hidden in Nanoshells, Target Tumors Better Than Standard Chemotherapy。在小鼠上面的研究確實很激動人心，然而在人類的臨床研究還有很長的路。

繼續追蹤發現，該研究最早是發表在專業的科學期刊ACS Nano上的，並題為「Systemic targeting of lymph node metastasis through the blood vascular system by using size-controlled nanocarriers」。該課題組證明了，通過一種小於50nm的高分子納米顆粒攜帶抗癌藥物，通過系統性注射（而非手術）的方法，可以有效抑制轉移進入淋巴結的癌細胞，進而抑制淋巴結中腫瘤的產生。對比更大尺寸（比如80nm和70nm）的攜帶抗癌藥物的脂類納米顆粒，較小的50nm以下的納米顆粒有更好的效果。

通過靜脈注射大約30納米大小的納米顆粒（攜帶有抗癌藥物DACHPt），能夠有效殺傷原位黑色素瘤和轉移進入淋巴結的黑色素瘤的癌細胞。在該研究中，這種特殊的納米顆粒在血液循環中可以進入淋巴結，更可以有效聚集在已經被癌細胞侵入的淋巴結。可能的原因是，因為更小的尺寸，會導致這些納米顆粒在毛細血管中有更大的穿透能力，能夠有效地從毛細血管進入周圍組織。

因為是從血管運輸到身體的各處，所以，該類型的納米顆粒確實可以針對幾乎所有的淋巴結，也能較好地聚集在這些淋巴結中。在小鼠中的研究我們能夠得到這樣的結論，那就是這種小尺寸的納米可以對於轉移進入小鼠淋巴結的和黑色素瘤的癌細胞，具有很好的殺傷效果。

針對這個研究，也有一些人發表了他們自己的看法。例如，該納米可以的短期效果不錯，那麼長期效果如何呢？會不會複發？還有，例如，該納米顆粒的治療會引起癌細胞的進化導致耐藥性么？而且，這麼好的效果，到底是納米顆粒中的抗癌藥的效果還是納米顆粒本身的效果？副作用有多大？我們可以看到，針對一個研究，其實後續會出現更多的問題，只有這些問題得到了合理的解釋，那麼這個葯從機理上才更加清晰，人們使用也更加安全。

針對國內主流網站上的新聞，其實還有很多問題被有意的忽略了。首先是，該藥物並沒有成熟，而且目前只是針對黑色素瘤在淋巴結中有殺傷效果，並不存在廣譜的抗癌效果。癌細胞種類非常多，性質各異，針對治療的方法也應該是多樣化的，這個納米顆粒的研究只證明了對特定癌細胞的效果，並非如報道的「有易聚集到癌組織周圍的性質，殺傷癌細胞」。其次是，原來的研究只是在小鼠上實驗的，在副作用還沒有明確的時候（改造納米顆粒和測試，至少需要一定時間），還需要再靈長類動物身上（一般是猴子）進行幾次實驗，然後是三個時期的臨床實驗，這又會花費多年時間。因此「最少五年」時間是遠不夠的。

抗癌研究依然任重道遠，還有很多問題需要解決，還有更多等待發現。

文章來源：生物谷專業解讀：東京大學宣布可利用新型納米膠囊準確攻擊癌細胞

謝謝 @袁霖邀請

用一張圖來說明

這張圖的意思是，從發現有治療作用的物質，到能開發成藥物上市，並且能為人們使用，還有很長的路要走，需要花費平均10年以上，投入10億美元以上，且淘汰率極高，說90%都保守了。

所以每年宣稱發現有抗腫瘤活性物質的很多，最終能上市的少之又少，就是這個道理。

圖為原創，禁止轉載。

癌症依然是人類健康的一大威脅關於腫瘤的診療全世界偉大的科研工作者還需要漫長時間來攻克╮(╯▽╰)╭

納米技術與靶向給葯相關姿勢最高票已經說的很詳盡啦

我想說的題主也說了在動物實驗得到驗證經過臨床試驗後最多5年

然而臨床實驗就需要大約8年左右哦-_-b

希望世界和平少點疾病
(I have faith in science and technology

ACS NANO終結此題。

新聞報道和學術水平是兩回事。做載葯的都清楚什麼水平的文章會發ACS NANO。

============補充分割線===========
這篇文章是Kataoka組發的。其實我在沒看文章之前基本就確定是Kataoka的，看了文章更是確信了。Kataoka組在含鉑膠束載葯領域非常有名，這篇文章雖然新近發表，但是文章的新意在於發現淋巴結被動靶向的Size-Limiting效果。他們組DACHPt/m膠束載葯系統在很早就開發出來了，而且這個系統也是他們力主要往Pipeline推進的Candidate。說實話這篇文章的新意不是多強，能發在ACS NANO的主要原因在於，最終治療效果還是挺明顯的，數據也好看；再一個就是，工作的系統性比較完整。這是ACS NANO發文的趨勢，對新意要求不高，但是對效果和系統性有一定要求。所以在看到這篇文章的時候，以Kataoka組的實力而言，這篇文章質量尚可，只是沒多少驚喜。

所以這篇文章只可能是某篇大文章的前瞻性研究，或者是邊角碎料，也有可能是一篇優秀的學生習作。

ACS NANO如果不是沾了ACS的光，現在影響因子能否沖的這麼快還兩說。納米領域目前虛高的雜誌裡面，ACS NANO稱第二，估計誰也不敢稱第一。當然5年前的話，是NANO Letter。ACS NANO再不振奮，Biomaterials殷鑒不遠。嗯，時間如同Biomaterials里的水，不擠都潤潤噠~

真那麼牛x會發ACS nano么？這樣的文章一年到頭都有，能幹掉肝臟RES攝入再來談靶向吧

當你聽到有人聲稱他們的葯可以殺死癌細胞的時候
請記住
手槍也能

媒體知道啥啊。這些都還遠著呢。謠言散播者。

目前癌症還是高發致死的疾病，這種報道不可靠。

Kataoka的這個體系做了快20年了吧，一直在不停地優化，從CDDP到DACHPt，再到size control，從poly（aspartic acid)到poly（glutamic acid), 人家走地非常紮實。媒體總是想想搞大新聞，誇大其詞是肯定的，全世界媒體都是這樣，沒必要大驚小怪。樓上有人對這個體系嗤之以鼻，我覺得雖然沒有新聞說的那麼好，但是這個delivery system應該是目前（或曾經）在臨床試驗的, 搜NC-6004（Search of: NC6004），這說明至少是有一定成藥可能性的。還有人對ACS Nano不屑一顧；我個人感覺ACS Nano里發表的nanomedicine文章其實還比較decent。再說了，人家這個體系不是沒發過牛雜誌，只是比較早而已，搜一下就知道了。
總結一下：這個體系雖然沒有新聞說的那麼神乎其神，但是不能說一點成藥的機會都沒有。對於癌症來講，成藥的東西並不需要解決所有問題或者完全治癒癌症，只要有一定的臨床效果就行了。

謝邀

這一納米膠囊現在估計被網友評論為曠世奇葯。其實該納米膠囊的治療方法本質上是放療利用γ（伽馬）射線殺死癌細胞，使癌組織減小，該療法的確具有臨床應用價值，但不是這樣癌症就治癒了，或根治了，仍要考慮腫瘤的複發和轉移等問題，而腫瘤的複發和轉移是很多癌症患者放療之後仍然面臨的難題。目前來說還沒有一种放療方法能保證根治癌症。

這個納米膠囊相關理論方法納米材料本身的特性、腫瘤放療、以及影像學的手段都已經應用了多年，但此前沒有聯合使用過，「聯合使用」是該研究的巧妙和創新之處。但需要注意的是，目前該納米膠囊只做了小鼠實驗，臨床實驗還未進行，距離真正應用，尚需相當時間。在人體上是否有效，有多大效果，還不知道。

其實這是一種新的治療方法，值得嘗試，但能否臨床應用，還有很多研究工作要做。此外，產生熱中子輻射的設備很昂貴，而製備的納米膠囊無腫瘤靶向性，也可進入肝臟等其它部位，這些都是挑戰性的難題，不易解決，離臨床應用，還有一定距離。

為什麼納米膠囊能夠狙擊腫瘤細胞？其實納米尺度的膠團一般都會選擇性地富集在實體瘤組織中，這是納米材料的特性，但這僅限於實體瘤，如果腫瘤細胞擴散了呢？

這
項成果關鍵是利用了納米顆粒所謂的EPR效應，這是一個30多年前就提出的概念，這方面的工作數以千萬計。大多數研究者的工作是利用EPR效應將抗癌藥物
輸送到癌症部位。這篇文章作者是將納米顆粒的EPR效應和腫瘤的放療結合，有新意，但效果肯定不會如宣傳的那樣神奇。但現在該領域內的專家對於EPR效應
也有了越來越多的反思甚至質疑。另外現在腫瘤病灶的確認上，核磁共振成像（MRI）的效果並不是最好的，現在最好的是正電子發射斷層成像PET技術，Gd
造影劑的人體代謝不明了，毒副作用還是挺大的。傳統的放療本身就是對癌症病灶的放療，文中的技術的精確性和傳統治療方法相比，沒有本質的治療效果提升。人
類在攻克癌症的道路上依然步履蹣跚！！！！！！

我只想問，這個技術對脂肪細胞有作用嗎？

但凡你看到某某大學，某某研究所說自己的研究對癌症有突破作用，都沒什麼卵用。他們不一定撒謊，但是這都是基礎研究，離實用很遠。只有當消息是諸如羅氏，諾華，輝瑞這種製藥巨頭說出來的，才有希望。

作為一名生物材料------納米抗腫瘤藥物載體方向的研究生，這則新聞，我是不信的……

納米囊國內很多高校研究所也有差不多的進展啊，但是沒有特別炫耀啊，因為離應用差不少呢

媒體過譽了。稍微關注一點化學生物類國際期刊，從好幾年開始就有的概念不知多少。嗯。