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胡志远:“纳米之星”抓住癌症最佳治疗时机

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  文并摄/记者 张星海

  全球每年新发肿瘤1200多万人,死亡约600万人。根据《2013中国肿瘤登记年报》的数据,中国每年新发肿瘤约350万人, 死亡220万人。也就是说,中国每天有8550人成为肿瘤患者。平均每分钟就有6个人被诊断为肿瘤患者。毫无疑问,肿瘤中的恶性肿瘤已经成为人类的“头号杀手”。面对癌症的步步紧逼,科学家并没有束手就擒,他们虽然没有取得决定性的战绩,但在癌症治疗和筛查方面却不断把阵地向前推移。这里面不但有国外的顶尖科学家,也有跻身世界前列的中国的科学家,比如国家纳米科学中心的胡志远博士领导的研究团队。

  认识胡志远源于2015年8月18日主办的首届北京国际“纳米之星”新材料创业大赛的决赛上,胡志远代表团队奔赴雁栖经济开发区纳米科技产业园做路演。他看上去很年轻,戴着眼镜,衣着简单,颇具学者的严谨和低调。

  生物化学博士后回国加入纳米中心

  2009年,中国科学院的资深研究员、国家纳米科学中心的主任王琛去美国访问。一天,他去系统生物学的诞生地美国系统生物学研究所参观访问,意外遇到了一个中国同行,这个人就是胡志远。那时的胡志远已经是系统生物学研究所的一名课题组长, 专门从事疾病的诊断技术研究。他从约翰霍普金斯医学院获得生物化学博士,博士后研究的导师就是该研究所的创始人,基因组学、系统生物学的奠基人,美国科学院、工程院、医学院三院院士,美国最大的生物制药公司AMGEN创始人Leroy Hood博士。

  虽然中国人在美国做研究的很多,但能在Leroy Hood的实验室里碰到中国人,王琛还是喜出望外。两个都是搞生物研究的学者在异乡相见,聊得自然非常投机。临走,王琛向胡志远发出了邀请,邀请他回国创业,组建纳米医学研究团队。胡志远向记者回忆起王琛研究员向他说的话:“回国你就要准备吃苦,国内的生活工作条件和美国肯定是有差距的。我们这一代肯定是奉献的一代,你也不要指望回来待遇怎么样,你回来就是做事。如果你感觉想回来做些事情,我们这里还是有条件和机会的!”

  虽然胡志远当时已经在美国有了稳定的工作和生活, 但是把自己多年所学付诸于中国医疗事业的想法促使他做了抉择。2010年,胡志远作为中国科学院“百人计划”海外杰出人才计划入选者回国,在中科院国家纳米科学中心正式组建了纳米转化医学科研队伍。

  胡志远说,纳米医学实际上是一个高度交叉的学科,他自己的专业是生物化学, 进入纳米中心以前他只是接触到纳米技术。但是加入纳米中心后, 团队里有杨延莲、王浩、方巧君等材料学、化学、生物信息学等各方面专家近一百人。

  “国家纳米科学中心给了我们一个非常好的平台,各种专家都在这一块,很容易互相得到技术支持,使我们在肿瘤相关领域迅速走到国际前列。”胡志远说。

  用纳米技术解决癌症的早期筛查问题

  在国家纳米科学中心,胡志远详细地向记者介绍了自己团队的检测技术。他们给这个技术起了一个非常形象的名字——“肿瘤捕手”。

  和大多数人的理解不同,大量的研究已经表明,癌症在人体从发生到最终被发现过程平均达10多年之久。也就是说,在发现肿块10年前,体内可能就已经出现了第一个肿瘤细胞。如果人类能够在癌症早期发现并及时治疗的话,包括很多令人生畏的恶性肿瘤在内的癌症治愈率很高。但遗憾的是,目前人类的技术手段还不能在癌症早期及时发现它。现在,医学所使用的传统的影像学(如PET-CT)只有肿瘤组织达到5个毫米以上时才能被检查出来,而这时,人体内的癌细胞已经有上亿个。说得直白点,当我们发现肿瘤时,已经过了最佳的治疗期,这时如晚期肝癌、胰腺癌和肺癌等的五年生存率都不足15%。

  胡志远他们所做的工作就是要在肿瘤细胞在小于5毫米,在1-5毫米时就提前发现它。当肿瘤细胞在1毫米到5毫米之间时,仍算癌症发生的早期,是一个最佳的治疗期。这时,前列腺癌的治愈率达到100%,胃癌为99.1%,乳腺癌为98.2%,直肠癌为96.9%,子宫颈癌为91.5%,肺癌为90%。

  怎么在肿瘤细胞小于5毫米时就发现它?这成了科学上急需解决的一个难题。而胡志远团队的“肿瘤捕手”恰恰就是针对这个难题而来。

  胡志远团队研制出一种纳米磁珠,这种纳米磁珠直径在几十纳米到几百个纳米之间,这个磁珠的尺寸比细胞还要小。用通俗的话说,它就相当于一个带有磁性的特别微小的铁球,这个磁珠可以钻进细胞里面去,也可以吸附在细胞的周围。这个磁珠的特异之处在于可以识别细胞膜上的一个蛋白,肿瘤细胞都有自己特异的蛋白,而这个磁珠则可以牢牢地吸附在肿瘤细胞的表面,通过加磁场就可以把肿瘤细胞和正常细胞分开。

  具体的做法是,抽取病人几毫升的血液,给血液中加入这种纳米磁珠。让磁珠和所有细胞充分混匀,半个小时后,让这些细胞流过一个磁场,没有被磁珠吸附的细胞就会流过,而肿瘤细胞则会被留下来。当然,被捕获的肿瘤细胞还要再做进一步的甄别。经过甄别后,就可以筛查出在中国高发的肺癌、胃癌、肝癌、乳腺癌、结直肠癌、卵巢癌、鼻咽癌等癌症。

  未来将可用于大规模的癌症筛查

  位于雁栖经济开发区的纳米科技产业园中,走出过王中林院士、范守善院士等等纳米产业先锋,然而胡志远团队无疑是今年纳米科技园中最耀眼的新星。8月21日,首届北京国际“纳米之星”新材料创业大赛决赛成绩公布,胡志远的团队果然不负众望,夺得团体组一等奖。其实,在此之前,许多和胡志远团队合作的肿瘤医院的临床医生已经充分体会到了这项技术对他们的帮助。

  对肿瘤医生来说,他们做完手术后,最想知道手术的效果怎么样。如果做完手术,循环肿瘤细胞(CTC)依然没有降低,或者反而升高,则说明患者体内还有别的病灶存在。这时,医生就必须选择别的治疗方案;如果循环肿瘤细胞没有了,则说明手术切除的就是原发病灶,患者体内再没有别的转移病灶。这样,这位病人就可以很安心地回家调养,不再需要一些激进的治疗手段,到时定期复查就可以了。这对病人来说是有实实在在帮助的。

  目前,胡志远团队和医科院肿瘤医院消化肿瘤外科进行合作的第一期临床研究已经完成。整个临床效果非常好,手术前的检出率达到100%。许多肿瘤治疗单位听说之后,都纷纷加入进来,帮助进行第二期的临床研究。

  胡志远说,现在让他最为兴奋的是不断从临床传来了好消息,“患者循环肿瘤细胞(CTC)没有了,他们不需要再做治疗。我们的技术实实在在地帮助到病人,帮助到了医生,这比发了论文更让我们高兴!”

  其实,这个技术最让大家感到兴奋的是可以进行癌症的早期筛查。胡志远称,他们有信心在几年时间内把这项技术做到达到常规体检的价格(几百元)。不但成本低,而且操作很简单,所有的医院,所有的体检中心都能做这件事情。

  但他同时也坦言,虽然从技术上,很短的时间内完成没有问题。但要真正应用于癌症的检测,还必须要过国家药监局这一关,必须拿到许可证。而要拿到这许可证则必须做上千例的临床检测,整个过程仍很漫长。现在,他最希望的是整个临床评价转化的过程中能够得到更好的指导。好消息是国家药监局现在有了创新申请通道,对于他们这种有自主知识产权的项目,在通过预审后会给予他们更多的帮助,帮助他们尽快地,合乎法规地让广大中国老百姓能尽早地用到这项技术。

  TIPS:北京纳米科技产业园

  近日,首届众创杯中国·北京创新创业大赛新材料、新能源及节能环保主题赛暨北京国际“纳米之星”新材料创业大赛决赛在北京纳米科技产业园所在的怀柔雁栖开发区举行。北京纳米科技产业园已初步形成纳米科技创新与产业化高地,其中绿色纳米印刷项目已有较高产出,王中林院士主导的纳米能源与系统研究所项目及范守善院士主导的超顺排碳纳米管阵列产业化项目将相继进入开工建设阶段。

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