使用納米材料載帶藥物分子進入機體內特定細胞是一個全新的研究領域。為了將治療藥物靶向到腫瘤部位，此前研究發現將藥物分子或疫苗載帶到石墨烯等納米材料上能助其運輸至腫瘤部位，并且在腫瘤細胞中將藥物釋放以達到治療疾病的效果。而使用聚合物進行鈍化處理能夠顯著增強納米材料的生物相容性。
日前，蘇州大學放射醫學及交叉學科研究院特聘教授周如鴻研究團隊與中國科學院過程工程研究所馬光輝研究員等人合作，在最新一期的《Nature Communications》雜志上以PEGylated graphene oxide elicits strong immunological responses despite surface passivation為題目共同發表研究成果。文中報道了聚合物包被的石墨烯雖然不會被巨噬細胞內吞，但卻會加速巨噬細胞膜流動性，促進巨噬細胞遷移并誘導其產生大量炎癥因子，從而觸發人體細胞強烈的免疫響應。細胞能夠感知納米材料等外來異物的入侵，然后以細胞活素的形式觸發一枚”信號彈”，引起其它免疫細胞的響應，比如負責信號傳導的輔助T細胞和殺死感染細胞的殺手T細胞。周如鴻教授等還通過超級計算機的大規模仿真模擬，發現聚合物能夠將納米材料緊密地“粘”在細胞膜表面促進初始的信號傳導。
圖1.（左）巨噬細胞不吞噬rGO-PEG，但引起強熱持續的免疫響應；（右）nGO-PEG激活巨噬細胞的分子機制
周如鴻教授領銜的研究團隊發現，被聚合物包被的納米材料能夠觸發人體細胞強烈的免疫響應，而該成果此前從未被報道過。聚合物包被的石墨烯并不一定會對人體造成損傷。人類細胞一旦察覺到聚合物包被的石墨烯在靠近，便會發出“求助”信號，人體免疫細胞會及時響應并遷移到納米材料入侵的位置附近。研究人員還發現，信號將會在細胞遇到納米藥物的6小時內發出。
此外，周如鴻教授與合作者們還發現了一條激活機體免疫細胞并使之付諸行動的新途徑，在沒有對細胞產生物理損傷的情況下，聚合物包被的石墨烯刺激細胞發出信號彈，觸發機體免疫系統做出反應，在此之前要達到這個目標并不容易。
類似的免疫療法還能夠結合此前已知的能夠被載帶到石墨烯上的傳統藥物一起投送，雙管齊下的治療方法，也許能為今后靶向治療提供新的策略。放射醫學與防護學院院長柴之芳院士評價道，“周如鴻教授領銜的這項研究成果代表了精準醫學的最新進展？梢栽O想，一旦此類納米材料被靶向到腫瘤或者感染病毒的細胞，它們就能激活免疫系統，從源頭上去攻擊腫瘤細胞和被感染細胞，該發現對納米醫學與精準醫學的發展都具有重要意義“。
論文鏈接：http://www.nature.com/articles/ncomms14537
