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,中国科学院理化技术研究所纳米材料可控制备与应用研究组在纳米材料的肿瘤生物学效应研究方面取得重要进展。继2010年1月在《生物材料》(Biomaterials)上发表关于纳米材料生物学效应的研究后(Biomaterials 31 (2010) 438–448),近日,该团队又有一篇题为《介孔二氧化硅纳米颗粒通过降低活性氧促进人恶性黑色素瘤生长》的文章发表于同一期刊(Biomaterials 31 (2010) 6142–6153)。该研究为全面理解纳米材料与肿瘤之间的复杂关系,进而设计开发新型纳米药物制剂提供了重要指导。
近年来,纳米药物制剂的开发为生物医学领域注入了新的活力,尤其对目前人类难以攻克的重大疾病如肿瘤产生了深远影响。在开发纳米药物制剂的过程中,纳米载体与药物之间的协同或拮抗作用对疾病治疗至关重要。然而,许多研究往往侧重于纳米载体与药物的相互作用是否满足制剂需求,却忽视了纳米载体自身对肿瘤生长的影响。事实上,由于肿瘤的复杂性和多变性,纳米材料自身对肿瘤生长的影响远比其与药物的相互作用更为复杂。
唐芳琼研究员领导的研究团队以合成的介孔二氧化硅纳米材料(MSN)为模型,系统考察了其对人类恶性黑色素瘤模型生长的影响及机制。研究发现,MSN自身能够显著促进人恶性黑色素瘤的生长,而对其他肿瘤无影响,表明这种促进作用具有肿瘤选择性。进一步研究表明,MSN与黑色素瘤细胞相互作用后,可降低细胞内活性氧(ROS)水平,进而引起ROS相关信号通路中分子变化,如抑制NF-κB活化、增加Bcl-2表达等,从而促进细胞增殖。
该研究揭示了纳米材料与肿瘤之间可能存在的复杂相互作用,值得深入关注和研究。同时表明,纳米材料不仅作为载体,还能主动通过调控细胞分子行为导致细胞功能变化。因此,该研究成果对开发用于肿瘤治疗的纳米药物制剂以及全面评估纳米材料的生物安全性具有重要参考价值。