微藻是啥？反正，肉眼看不清。这是一种在显微镜下才能看到的藻类，在陆地和海洋都有广泛分布，营养丰富，油脂量高，光合利用度高。
微藻是一种藻吗？其实不然，微藻是个大的概念，里面包括蓝藻门、绿藻门、金藻门和红藻门4个藻门。我们经常听说的螺旋藻、小球藻等就是属于微藻。
其实，微藻并不神秘，营养丰富的它可以做食物、保健品、面膜，螺旋藻手工面包、螺旋藻挂面、微藻饼干，还有微藻狗粮……
近日，浙大二院/转化医学研究院周民团队与孙毅团队合作，在工程化活性微藻的体内癌症治疗应用上取得新进展，在Science旗下综合性期刊《Science Advances》在线发表题为《工程藻类：一种新的产氧系统，有效治疗低氧癌症》的研究论文。
放疗后效果不佳的肿瘤或许可以用微藻
目前，癌症治疗方式主要有手术治疗、化学治疗（化疗）、放射治疗（放疗）。放射治疗在临床的应用越来越广泛，成为目前肿瘤综合治疗的重要手段，参与了约70%肿瘤的临床治疗，比如肺癌、鼻咽癌、肠癌等。绝大多数的癌症，其肿瘤细胞向外“扩张”过程中，中心区域的细胞会出现缺氧，呈现一种“冬眠”状态（因为肿瘤细胞生长在我们的身体上，即使缺氧，也不会死去）。
此时，放射治疗对肿瘤发起“猛攻”，肿瘤外围的一大圈细胞都能被“杀死”，但对中间缺氧“冬眠”的细胞却没什么杀伤力。“冬眠”细胞因为外围细胞的凋亡，反而重获氧气，开始复苏并生长，而且比之前的细胞更顽强。野火烧不尽，春风吹又生。面对这样“油盐不进”的“冬眠”肿瘤细胞，医生们绞尽脑汁……浙大二院/转化医学研究院的周民也一直关注低氧癌症的治疗。有一次，他和浙江大学农学院的专家学者一起聊天，他们聊起正在养殖的微藻，提取里面的物质做成营养品、保健品、护肤品等。当他们聊到微藻超强的光合作用时，周民的眼睛突然亮了！对呀，这微藻，不就是“超级制氧机”嘛！
▲建筑设计师 Jacob Douenias 设计的“微藻光合作用灯”
于是，周民团队和孙毅团队随即在乳腺癌和肝癌上进行实验，把经过工程化改造的活性微藻，输送到低氧肿瘤区域。结果和预料的一样赞：微藻介导的光合作用在低氧肿瘤原位产生氧气，显著改善了肿瘤的低氧环境，放射治疗功效明显提升。同时，微藻释放的叶绿素在激光（光动力治疗方法）激发下产生活性氧，进一步赋予光敏作用，增强肿瘤细胞的凋亡。
这微藻，到底怎么“种”到肿瘤低氧区呢？
要想达到上述效果，吃微藻可没啥用。那么问题来了这微藻，到底怎么“种”到肿瘤低氧区呢？每个人身上都有红细胞，它可以在体内自由穿行。但微藻不行，它是“外来物种”，神圣人体不可侵犯。那怎么办？周民等想了个好主意，他们把红细胞的衣服（就是它的膜）脱“下”来，给微藻当马甲。于是伪装成红细胞的微藻，制备成微藻液，通过注射浩浩荡荡地进入小白鼠的体内，有部分就进入了肿瘤低氧区。
▲光照下，微藻快速产氧来改善癌细胞的乏氧状态；在X射线照射下高效破坏癌细胞的DNA，实现放射治疗增敏效果；随后释放出来的叶绿素可以实现联级光动力治疗。
肿瘤在体内，光在身外，那微藻怎么照到光呢？周民介绍说：对于乳腺肿瘤，局部体外照光，即可满足微藻对光的需求。对于其他肿瘤，比如肠癌，可以通过纤维镜，将光送至肿瘤区域。工程化活性微藻可应用于大部分放射治疗后效果不佳的肿瘤，比如胃癌、肠癌等。目前这项研究已完成小动物实验，准备进入大动物实验阶段。周民介绍，如果顺利的话，有需求的患者有望4~5年后享受到这项科研成果。
据了解，该项研究工作得到了浙江大学眼科中心、恶性肿瘤预警与干预教育部重点实验室、现代光学仪器国家重点实验室的大力支持，该研究也得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国博士后科学基金、浙江省重点研发计划专项等项目资助。
作者：刘海波 方序
编辑：付鑫鑫
责任编辑：蒋萍
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