奈米技術作為新世紀以來科研與産業界的“新動力”，已廣泛應用於新材料、環保、電子資訊、能源等多個領域，尤其在醫療方向，展現出重要的應用價值。

中國科學院蘇州奈米技術與奈米倣生研究所的葉明舟研究員，就長期致力於奈米藥物在免疫治療中的應用研究。在國家高層次青年人才、國家重點研發計劃、江蘇省傑出青年基金等項目的支援下，他在奈米遞送系統方面不斷探索與開發，通過創制新型刺激響應生物材料，實現藥物分子/蛋白/基因的精準遞送與控釋，對腫瘤、耐藥菌感染、膿毒症等重大疾病進行高效治療，取得了一系列創新性的科研成果，備受國內外行業專家的高度評價和認可，為我國奈米藥物遞送領域開闢了全新的治療思路和發展方向。

創新藥物開發，實現免疫治療

一直以來，藥物的選擇性不足，以及疾病的耐藥性問題，是腫瘤等多種疾病共同面臨的瓶頸問題。由於無法真正區分病灶和正常組織，藥物分子常常會脫靶對人體造成巨大的毒副作用，使患者無法耐受造成治療失敗。此外，腫瘤細胞往往會快速演化出針對藥物分子的耐藥機制，比如高表達p糖蛋白等外排泵，將藥物分子從細胞內泵出去，從而産生極強的耐藥性。

然而由於人體的複雜性，如何提高病灶處的特異性仍然是奈米藥物設計的重大挑戰。針對於此，葉明舟研究員提出了級聯放大藥物釋放的概念，即利用一種高選擇性藥物激活另一種高殺傷性的藥物，實現整體的高選擇性，並利用兩種藥物的協同作用共同克服耐藥性問題。

在傳統的化療之外，免疫療法是腫瘤治療更加重要的發展方向，也為奈米藥物提供了更大的舞臺。現有的免疫療法，即使像PD-1這樣的明星靶點，在治療許多腫瘤時效果依然不盡人意。腫瘤免疫應答是一個多步驟的複雜過程，決定了癌症免疫治療的效果，其中任何一環的缺失都會導致治療失敗，而現有療法往往無法兼顧所有這些環節。針對上述問題，葉明舟研究員利用奈米製劑的手段開發了一種四組分的複合奈米佐劑，期待能夠在腫瘤微環境中依次發揮作用，強化了腫瘤抗原識別與呈遞、免疫細胞激活、免疫微環境調控等多個關鍵環節，大大地改善了“冷腫瘤”(即免疫治療效果不佳的腫瘤)的治療表現。

以上系列研究成果發表在Advanced Materials、Advanced Functional Materials等國際知名期刊，獲得多項美國專利授權。

奈米遞送系統，維持免疫穩態

除腫瘤之外，奈米藥物的應用還被拓展到炎症相關疾病的治療。膿毒症是感染引起的系統性炎症反應，每年造成超過1100萬例死亡，約佔全球總死亡人數的五分之一。膿毒症一方面通過過度炎症反應導致系統性的器官損傷和衰竭，另一方面造成大量免疫細胞的耗竭和死亡，導致免疫抑制和繼發感染危及生命。因此維持免疫穩態是膿毒症臨床治療的關鍵因素。

在此方面研究中，葉明舟研究員發現煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)具有重要的免疫調節作用，是治療膿毒症的潛在分子。然而NAD+分子本身的理化性質使其難以直接被細胞攝取利用，因而治療效果有限且無法應用於臨床，其炎症調控的機制研究也因此受到制約。一直以來，NAD+與炎症的作用關係也存在爭議。

針對NAD+的應用瓶頸問題，以及該分子本身不易被包載的特徵，葉明舟研究員利用磷酸鈣(CaP)、金屬有機框架(MOF)等材料成功構建了NAD+遞送奈米藥物，幫助其進入細胞，並實現溶酶體逃逸進入到細胞質中，發揮其生理作用。利用該奈米藥物，葉明舟研究員明確了NAD+分子同時抑制經典和非經典NLRP3炎症小體通路的炎症調控機制，證實了其抗炎、抗細胞焦亡的作用;另一方面，研究團隊發現補充NAD+能夠幫助細胞維持能量穩態，從而防止炎症導致的免疫細胞凋亡和免疫抑制。

目前，奈米藥物炎症調控相關研究成果已經獲得美國專利授權，並作為封面文章發表在國際頂級期刊Nature Nanotechnology，被美國科學日報ScienceDaily等國內外多家媒體廣泛報道。

葉明舟研究員具有多學科的教育和研究背景，在浙江大學、美國威斯康星大學麥迪遜分校、中國科學院蘇州奈米所等多個單位求學與科研過程中，他將材料科學與生命科學的科學思想與研究方法交叉融合，利用材料的手段解決健康領域遇到的瓶頸問題，並從生物、細胞的運作規律中挖掘出有趣的機制，操控它為我所用。他帶領的科研團隊得到了國家高層次青年人才、江蘇省傑出青年基金、中國科學院“率先行動”計劃、江蘇省“雙創計劃”、科技部重點研發計劃、國自然面上基金等人才、科研項目的支援，成果發表在Nature Nanotechnology, Matter, Advanced Materials等高水準期刊，授權國內外多項專利，獲得河南省醫學科技獎一等獎。

談及未來，葉明舟研究員表示，他們會充分利用奈米藥物的靶向性、刺激響應性、多功能性的優勢，進一步開發奈米遞送系統應用於腫瘤免疫治療以及一系列炎症相關疾病的治療，結合多組學手段明確其治療機制。

葉明舟團隊在奈米藥物應用研究上還有大量的工作需要深入挖掘和探索，存在很多難點需要一一攻克。立足當下、開拓未來，他們希望通過不斷探索、不斷研發，推動奈米藥物的臨床轉化，未來能夠真正造福患者、守護健康。(文/王超)