纳米材料肿瘤生物学效应研究获进展

介孔二氧化硅纳米材料（MSN）可通过降低细胞内的活性氧（ROS）来促进黑色素瘤的生长。（A）MSN，（B）MSN可降低黑色素瘤细胞内ROS，（C）MSN可促进黑色素瘤生长，（D）MSN通过降低黑色素瘤细胞ROS来促进其生长的机制阐述。在国家科技部“863”项目、“973”项目和国家自然科学基金的大力支持下，中科院理化所纳米材料可控制备与应用研究组，继一月份在《生物材料》（Biomaterials）上发表关于纳米材料的生物学效应的研究（Biomaterials 31 (2010) 438–448）之后，近日，又有一篇关于纳米材料的肿瘤生物学效应的文章“The promotion of human malignant melanoma growth by mesoporous silica nanoparticles through decreased reactive oxygen species”发表在该杂志上（Biomaterials 31 (2010) 6142－6153），这一研究为全面了解纳米材料与肿瘤之间的关系，进而设计开发新型纳米药物制剂具有重要的指导意义。近年来，纳米药物制剂的开发为生物医学领域带来了新的活力，尤其是对人类目前无法克服的重大疾病如肿瘤产生了深远的影响。在开发纳米药物制剂的过程中，纳米载体与药物之间是协同作用还是拮抗作用对于疾病的治疗至关重要，很多研究中往往重视的是纳米载体和药物之间的相互作用是否能满足药物制剂的需要，而忽视了纳米载体自身对肿瘤生长的影响，事实上，由于肿瘤所具有的复杂性和多变性，纳米材料自身对肿瘤生长的影响远比它们与药物之间的作用复杂得多。唐芳琼研究员所带领的研究组利用合成出的介孔二氧化硅纳米材料（MSN）作为模型，系统的考察了其对人的恶性黑色素瘤模型生长的影响及机制。该研究中发现MSN自身能够明显促进人恶性黑色素瘤的生长，而对其它肿瘤无影响，说明这种促进作用具有肿瘤的选择性。进一步研究发现，MSN能够与黑色素瘤细胞相互作用后引起细胞内活性氧（ROS）的降低，从而引起细胞内与ROS相关信号通路上一些分子的变化，如可抑制NF-kB的活化、Bcl-2表达增加等，进而会促进细胞的增殖。该研究表明，纳米材料与肿瘤之间会存在非常复杂的相互作用，值得我们去重视和研究。同时也表明，纳米材料不仅仅是起着载体的作用，它还会主动地通过调控细胞的分子行为导致细胞功能上的变化。因此，这个研究成果对于开发纳米药物制剂用于肿瘤的治疗以及全面了解纳米材料的生物安全性均具有重要的参考价值。（来源：中国科学院理化技术研究所）