一种常用癌症药物经过结构重组，使其杀灭癌细胞的能力提升高达20,000倍，同时显著降低了毒性。
来自伊利诺伊州西北大学的研究人员对常用化疗药物5-氟尿嘧啶（5FU）的结构进行了重新设计，将其转化为"球形核酸"（SNA）结构——这是一种纳米结构，将药物直接编织到包裹微小球体的DNA链中。这使得药物效力大增且更具靶向性，同时不伤害健康细胞。
研究人员在急性髓系白血病（AML）的小型动物模型上测试了这种纳米药物——AML是一种进展迅速、难以治疗的血液癌症，预计今年将影响美国约22,010人并导致11,090人死亡——并将新药与标准药物进行了比较。
新药进入白血病细胞的效率提高了12.5倍，杀灭癌细胞的效果增强了20,000倍，癌症进展减缓了59倍。研究人员表示，这一切都没有可检测到的副作用。
西北大学化学与纳米科学专家查德·A·米尔金在声明中表示："在动物模型中，我们证明了可以完全阻止肿瘤的发展。如果这一成果能应用于人类患者，将是一项令人兴奋的突破。这意味着更有效的化疗、更高的治疗响应率和更少的副作用。这始终是任何癌症治疗的目标。"
研究团队指出，目前已有七种基于SNA的疗法正在进行临床试验，这种新方法有望开发出针对癌症、传染病、神经退行性疾病和自身免疫疾病的强效疫苗与治疗方案。
在本项研究中，研究人员聚焦于5FU药物，该药物常因无法有效抵达癌细胞并攻击健康组织而产生副作用，如恶心、疲劳，罕见情况下甚至导致心力衰竭。米尔金解释道，问题关键不在于药物本身，而在于人体对它的处理方式——5FU水溶性较差。他强调："我们都知道化疗通常毒性极大，但许多人没意识到它还常常水溶性不足，因此我们必须找到方法将其转化为水溶形式并有效递送。"
此前，米尔金发现细胞能识别球形核酸并主动将其吸收。在本研究中，团队将化疗药物化学整合到DNA链中构建SNA。米尔金解释道："大多数细胞表面都有清道夫受体，但髓系细胞会过量表达这些受体，数量更多。当它们识别特定分子时，会主动将其拉入细胞内部。球形核酸无需强行进入细胞，而是被这些受体自然吸收。"
研究人员指出，重构后的设计改变了5FU与癌细胞的相互作用方式，髓系细胞能轻松吸收SNA形态的药物。进入细胞后，酶会分解DNA外壳释放药物分子，从而从内部杀死癌细胞。
在小鼠实验中，该疗法"几乎完全清除"了血液和脾脏中的白血病细胞，并显著延长了生存期。由于球形核酸选择性靶向AML细胞，健康组织未受损伤。米尔金表示："当前化疗药物会杀死接触的所有细胞，因此在消灭癌细胞的同时也大量损伤健康细胞。我们的结构化纳米药物优先针对髓系细胞，无需用化疗药物淹没全身，而是将更高、更集中的剂量精准递送至所需部位。"
研究人员下一步计划在更大规模的小型动物模型中进行测试，随后扩展至大型动物模型，最终可能开展人体临床试验。
《新闻周刊》已联系研究团队寻求进一步评论。
参考文献：Luo, T., Kim, Y. J., Han, Z., Hwang, J., Kumari, S., Mayer, V., Cushing, A., Romero, R. A., & Mirkin, C. A. (2025). Chemotherapeutic Spherical Nucleic Acids. ACS Nano.
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