胰腺癌因其晚期才被诊断且难以治疗而被认为是致死率最高的癌症之一。然而，韩国研究团队最近成功开发出"隐形纳米颗粒"，它们在正常组织中保持隐藏状态，但一旦到达肿瘤组织就会脱去保护涂层并释放抗癌药物。这种药物递送技术因其在显著提高治疗效果的同时减少癌症治疗副作用的潜力而受到广泛关注。
这项研究由浦项科技大学(POSTECH)化学工程系和融合科学技术研究生院的车亨俊(Hyung Joon Cha)教授领导的研究团队与化学工程系博士生李亨俊(Hyeokjun Lee)共同进行，研究结果最近发表在生物材料领域国际学术期刊《Biomaterials》的在线版上。
胰腺癌是一种 notoriously 难治性疾病，因为它位于人体深处，早期难以检测，且会迅速扩散到周围器官。虽然静脉化疗是最常用的治疗方法，但这类治疗中的主要药物"吉西他滨"在血液中迅速分解，无法足量到达肿瘤组织。此外，它还会攻击正常细胞，导致严重的全身副作用。
为解决这一问题，研究团队从贻贝即使在湿滑岩石上也能牢固附着的原理中获得灵感。利用分子合成生物技术，他们大量生产"贻贝粘附蛋白"，将其转化为纳米颗粒，将吉西他滨包裹在其中，并用生物相容性聚合物"聚乙二醇(PEG)"作为保护层进行表面涂层。由于这一保护层，纳米颗粒在通过血液运输时可以隐藏其粘附特性，避免免疫细胞的攻击，并在整个体内稳定循环。
本研究的关键是一个"空间控制刺激响应系统"，设计为仅在肿瘤组织中去除保护涂层。研究团队使用了一种特殊肽——只有在胰腺癌组织中大量分泌的酶"MMP2"才能将其切割——作为保护涂层的连接物。因此，纳米颗粒在血液中时保持保护涂层，但一旦到达肿瘤组织，涂层就会被MMP2酶去除。脱去保护涂层后，这些"隐形"纳米颗粒重新获得贻贝粘附蛋白的强粘附特性，牢固地附着在肿瘤组织上。然后它们穿透癌细胞并持续释放抗癌药物，选择性地只攻击癌细胞。
在胰腺癌动物模型中静脉注射这些纳米颗粒后，结果令人瞩目。与单独使用传统抗癌药物或使用标准纳米颗粒的情况相比，纳米颗粒在肿瘤组织内的积累和滞留时间增加了60%以上。没有观察到全身毒性，与仅使用传统抗癌药物治疗的组相比，肿瘤体积和重量减少了超过一半。组织学分析也证实了广泛的癌细胞死亡。
这项技术之所以重要，是因为它不仅通过延长药物在肿瘤组织中的停留时间来提高治疗效果，还减少了药物递送到正常组织的量，从而最大限度地减少了全身副作用——这是癌症治疗中的主要挑战。研究团队计划将这一平台进一步开发为下一代靶向药物递送技术，不仅适用于胰腺癌，还适用于药物递送困难的各种难治性实体瘤的治疗。
"我们开发的药物递送平台是一种新型的全身治疗方法，即使通过静脉注射，也仅在肿瘤组织内选择性激活以释放药物。通过减少癌症治疗的副作用同时增强其疗效，它将为包括胰腺癌在内的难治性实体瘤患者带来希望。"
——车亨俊教授，浦项科技大学化学工程系和融合科学技术研究生院
与此同时，这项研究得到了韩国科学技术信息通信部国家研究基金会(NRF)的国家研究实验室(NRL) 2.0项目以及商业化促进机构(COMPA)的"促进优秀研发成果传播支持项目"的资助。
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