领跑药物载体研究，推动抗肿瘤靶向药物研发(2)
生物可降解微球类载体
微球作为一种新颖的载药系统，装载化疗药物后可直接送至肿瘤局部，能够对病变组织同时产生栓塞与化疗的双重作用，具有较好的治疗效果。PLGA(乳酸-羟基乙酸)是一种可生物降解的高分子材料，由于其易于合成、质量稳定、降解速度可调和良好的可塑性，近十多年来被大量用作微球控释系统的骨架材料，特别是在埋植用微球领域得到了广泛应用。马洁和她的研究小组采用悬浮聚合法、溶剂挥发法和逐步异相凝聚法研制出非同步释放PLGA-吉西他滨缓释微球，通过药理学、药效学、细胞生物学等检测方法评价其生物学特性，并结合超声引导下的穿刺给药技术，研究这一微球缓释制剂在微创性胰腺癌治疗中的应用，建立了胰腺癌间质化疗新的给药途径。
马洁的团队构建的非同步释放PLGA-吉西他滨缓释微球，在大鼠体内释药在第5天、20天和25天呈现3次突释现象，实现了药物的非同步释放(脉冲式释放)。通过加速释放试验和光照加速释放试验，获得了微球中药物的释放模式。PLGA-吉西他滨缓释微球在温度25℃±2℃、湿度RH60%±10%条件下可放置3个月，在光照度为4500Lx±500 Lx的日光灯下，可放置10天，质量稳定。对此缓释药物的临床前研究结果显示，微球终产品中包裹吉西他滨的微球比例大于80%；药物突释可控，缓释微球的药物释放浓度在治疗要求范围；微球间质化疗效果优于裸药全身给药，两者抑瘤率有显著差异。
此外，他们还开展了5-FU缓释剂间质化疗的临床疗效研究。近年来缓释化疗被用于体表肿瘤的治疗，取得了优于常规化疗的治疗效果。由于胰腺位置深在，与很多重要血管毗邻，80%左右的胰腺癌无法手术切除，放化疗效果也不甚理想，缺乏有效的治疗措施。间质化疗药物集中分布在某一组织器官，排泄缓慢，存留时间长，在血浆中的相对累积量小，能够显著提高肿瘤内部的药物浓度。5-氟尿嘧啶缓释剂间质化疗的半衰期为介入化疗和全身化疗的564倍和1131倍，显著延长了药物的作用时间。治疗后，间质化疗组病人疼痛得到显著缓解，体重下降趋势减缓，病人的生存期得到了显著延长。该方法于2005年在重庆举行的第六届全国胰腺癌诊断治疗研讨会和2006年在中国医学科学院肿瘤医院举办的全国胰腺癌诊断治疗高级研讨班上作为中心内容进行了广泛的交流与推广。
基因载体材料的开发
在过去的20年中，基因治疗在多种遗传性疾病如帕金森综合征、重症免疫缺陷病的治疗中取得了积极的效果，但是如何将所需的功能基因导入受体细胞是基因治疗中的关键步骤，因此开发安全有效的基因传递载体，对于遗传性疾病的治疗至关重要。
马洁教授解释说，目前，应用于基因治疗的载体主要分为病毒类载体和非病毒类载体两大类。病毒类载体具有包装容量较大、制备方便且易纯化和浓缩、宿主范围广、感染效率高等特点，但也存在许多缺点，如外源基因表达时间短、免疫原性较强、高滴度时有明显的细胞毒性等。因此，发展安全、有效的非病毒类载体就成为基因治疗的主要方向。非病毒类基因载体主要有脂质体(Liposome)、聚甲基丙烯酸酯类多聚物(PDMAEMA)、聚糖(Chitosan)等。天然多糖是阳离子多聚物的组成成分，因其具备可循环使用、低毒性、生物可降解和生物相容性等特性，因此是良好的基因载体工具；羟丙基纤维素(HPC)是天然多糖纤维素的衍生物，能溶于水和有机溶剂。梳状非病毒基因载体HPC-g-PDMAEMA(HPD)是以羟丙基纤维素(HPC)为骨架，聚甲基丙烯酸N、N-二甲氨基乙酯[P(DMAEMA)]为边链构成的阳离子多聚物载体。
为了进一步研究HPD对于不同肿瘤细胞系的转染能力，挖掘其作为抗肿瘤基因药物载体的作用，马洁教授带领研究小组利用阳离子多聚物载体HPD和脂质体类载体Lipo2K，分别运载绿色荧光蛋白质粒(pEGFP-C1)转染MCF7、JF305普遍较难转染的肿瘤细胞系。按照HPD的氨基和DNA的磷酸基的比例(N/P)，当N/P比值≥10时，HPD与pDNA具有强的结合能力。
马洁教授总结说：“药物的开发和应用是个复杂的过程，一方面我们开发出靶向性更强的抗肿瘤药物，另一方面我们寻找对抗肿瘤药物释放可控、靶向性强、对机体副作用小的药物载体系统。只有两个方面齐头并进，才能开发出更好的药物，服务于我们的病人。”
幸运搭上国家发展的快车
马洁教授说她很庆幸搭上了国家发展的快车；她还说她是喜欢接受挑战的人。2000年她决定回国时，已经35岁，且已在加拿大待了6年半，有稳定的生活和事业；但她总是感觉到，虽然那里名义上是照顾少数族裔的，但在现实社会中，少数族裔面临的竞争压力更大。经过多方面综合考虑后，马洁毅然决定回国发展。她那时认为，“回国后有自己的文化背景，国家搭建的舞台能让我更好地展示自己的能力。”
马洁坦言，刚回来的时候确实挺艰苦的，只有一间空房子做实验室，什么设备都没有，甚至连张桌子都没有，全靠自己一点一点地购置。第一年只能写写标书，看看国内外的杂志，而且最初的时候，工资是在加拿大时的二十分之一、三十分之一。即使这样，她也一点儿都没后悔，坚信“面包会有的，一切都会有的”。到了第二年，马洁教授便申请到了国家自然科学基金，研究的风帆一下子就扬起来了。
现在，马洁教授除了担任分子肿瘤学国家重点实验室研究员、北京市科技创新领军人才、博士生导师等工作外，还担任了肿瘤医院国际交流处处长等行政职位。马洁教授欣慰地：“在不同的位置给我带来了不同的视野。新的思维模式突破了我的实验室和我的课题层面，对我的科研有一定的带动作用。就像我不再纠结一个分子，而是着眼于如何更好地达到整体治疗效果，层次更加提高了。”
专家简介
马洁，女，博士生导师、享受国务院政府特殊津贴。1994年获得日本札幌医科大学博士学位。1994年至2000年在加拿大阿尔伯特大学博后和助理研究员；现任中国医学科学院肿瘤医院分子肿瘤学国家重点实验室研究员、中心实验室主任。是“十二·五”重大新药创制生药组专家，新世纪百千万人才工程国家级人选；2013 年入选科技北京百名领军人才培养工程。在国内外学术期刊上发表论文 100 余篇，主编中文专著1部，参与编写英文专著1部。获得 6 项国家发明专利授权，作为第一完成人获得了2011年北京市科学技术三等奖和2012年华夏科学技术二等奖。
微球作为一种新颖的载药系统，装载化疗药物后可直接送至肿瘤局部，能够对病变组织同时产生栓塞与化疗的双重作用，具有较好的治疗效果。PLGA(乳酸-羟基乙酸)是一种可生物降解的高分子材料，由于其易于合成、质量稳定、降解速度可调和良好的可塑性，近十多年来被大量用作微球控释系统的骨架材料，特别是在埋植用微球领域得到了广泛应用。马洁和她的研究小组采用悬浮聚合法、溶剂挥发法和逐步异相凝聚法研制出非同步释放PLGA-吉西他滨缓释微球，通过药理学、药效学、细胞生物学等检测方法评价其生物学特性，并结合超声引导下的穿刺给药技术，研究这一微球缓释制剂在微创性胰腺癌治疗中的应用，建立了胰腺癌间质化疗新的给药途径。
马洁的团队构建的非同步释放PLGA-吉西他滨缓释微球，在大鼠体内释药在第5天、20天和25天呈现3次突释现象，实现了药物的非同步释放(脉冲式释放)。通过加速释放试验和光照加速释放试验，获得了微球中药物的释放模式。PLGA-吉西他滨缓释微球在温度25℃±2℃、湿度RH60%±10%条件下可放置3个月，在光照度为4500Lx±500 Lx的日光灯下，可放置10天，质量稳定。对此缓释药物的临床前研究结果显示，微球终产品中包裹吉西他滨的微球比例大于80%；药物突释可控，缓释微球的药物释放浓度在治疗要求范围；微球间质化疗效果优于裸药全身给药，两者抑瘤率有显著差异。
此外，他们还开展了5-FU缓释剂间质化疗的临床疗效研究。近年来缓释化疗被用于体表肿瘤的治疗，取得了优于常规化疗的治疗效果。由于胰腺位置深在，与很多重要血管毗邻，80%左右的胰腺癌无法手术切除，放化疗效果也不甚理想，缺乏有效的治疗措施。间质化疗药物集中分布在某一组织器官，排泄缓慢，存留时间长，在血浆中的相对累积量小，能够显著提高肿瘤内部的药物浓度。5-氟尿嘧啶缓释剂间质化疗的半衰期为介入化疗和全身化疗的564倍和1131倍，显著延长了药物的作用时间。治疗后，间质化疗组病人疼痛得到显著缓解，体重下降趋势减缓，病人的生存期得到了显著延长。该方法于2005年在重庆举行的第六届全国胰腺癌诊断治疗研讨会和2006年在中国医学科学院肿瘤医院举办的全国胰腺癌诊断治疗高级研讨班上作为中心内容进行了广泛的交流与推广。
基因载体材料的开发
在过去的20年中，基因治疗在多种遗传性疾病如帕金森综合征、重症免疫缺陷病的治疗中取得了积极的效果，但是如何将所需的功能基因导入受体细胞是基因治疗中的关键步骤，因此开发安全有效的基因传递载体，对于遗传性疾病的治疗至关重要。
马洁教授解释说，目前，应用于基因治疗的载体主要分为病毒类载体和非病毒类载体两大类。病毒类载体具有包装容量较大、制备方便且易纯化和浓缩、宿主范围广、感染效率高等特点，但也存在许多缺点，如外源基因表达时间短、免疫原性较强、高滴度时有明显的细胞毒性等。因此，发展安全、有效的非病毒类载体就成为基因治疗的主要方向。非病毒类基因载体主要有脂质体(Liposome)、聚甲基丙烯酸酯类多聚物(PDMAEMA)、聚糖(Chitosan)等。天然多糖是阳离子多聚物的组成成分，因其具备可循环使用、低毒性、生物可降解和生物相容性等特性，因此是良好的基因载体工具；羟丙基纤维素(HPC)是天然多糖纤维素的衍生物，能溶于水和有机溶剂。梳状非病毒基因载体HPC-g-PDMAEMA(HPD)是以羟丙基纤维素(HPC)为骨架，聚甲基丙烯酸N、N-二甲氨基乙酯[P(DMAEMA)]为边链构成的阳离子多聚物载体。
为了进一步研究HPD对于不同肿瘤细胞系的转染能力，挖掘其作为抗肿瘤基因药物载体的作用，马洁教授带领研究小组利用阳离子多聚物载体HPD和脂质体类载体Lipo2K，分别运载绿色荧光蛋白质粒(pEGFP-C1)转染MCF7、JF305普遍较难转染的肿瘤细胞系。按照HPD的氨基和DNA的磷酸基的比例(N/P)，当N/P比值≥10时，HPD与pDNA具有强的结合能力。
马洁教授总结说：“药物的开发和应用是个复杂的过程，一方面我们开发出靶向性更强的抗肿瘤药物，另一方面我们寻找对抗肿瘤药物释放可控、靶向性强、对机体副作用小的药物载体系统。只有两个方面齐头并进，才能开发出更好的药物，服务于我们的病人。”
幸运搭上国家发展的快车
马洁教授说她很庆幸搭上了国家发展的快车；她还说她是喜欢接受挑战的人。2000年她决定回国时，已经35岁，且已在加拿大待了6年半，有稳定的生活和事业；但她总是感觉到，虽然那里名义上是照顾少数族裔的，但在现实社会中，少数族裔面临的竞争压力更大。经过多方面综合考虑后，马洁毅然决定回国发展。她那时认为，“回国后有自己的文化背景，国家搭建的舞台能让我更好地展示自己的能力。”
马洁坦言，刚回来的时候确实挺艰苦的，只有一间空房子做实验室，什么设备都没有，甚至连张桌子都没有，全靠自己一点一点地购置。第一年只能写写标书，看看国内外的杂志，而且最初的时候，工资是在加拿大时的二十分之一、三十分之一。即使这样，她也一点儿都没后悔，坚信“面包会有的，一切都会有的”。到了第二年，马洁教授便申请到了国家自然科学基金，研究的风帆一下子就扬起来了。
现在，马洁教授除了担任分子肿瘤学国家重点实验室研究员、北京市科技创新领军人才、博士生导师等工作外，还担任了肿瘤医院国际交流处处长等行政职位。马洁教授欣慰地：“在不同的位置给我带来了不同的视野。新的思维模式突破了我的实验室和我的课题层面，对我的科研有一定的带动作用。就像我不再纠结一个分子，而是着眼于如何更好地达到整体治疗效果，层次更加提高了。”
专家简介
马洁，女，博士生导师、享受国务院政府特殊津贴。1994年获得日本札幌医科大学博士学位。1994年至2000年在加拿大阿尔伯特大学博后和助理研究员；现任中国医学科学院肿瘤医院分子肿瘤学国家重点实验室研究员、中心实验室主任。是“十二·五”重大新药创制生药组专家，新世纪百千万人才工程国家级人选；2013 年入选科技北京百名领军人才培养工程。在国内外学术期刊上发表论文 100 余篇，主编中文专著1部，参与编写英文专著1部。获得 6 项国家发明专利授权，作为第一完成人获得了2011年北京市科学技术三等奖和2012年华夏科学技术二等奖。