照亮生命邊緣的曙光
同濟大學生物醫學工程與納米科學研究院副研究員陳炳地
在外界看來，從能源材料到生物醫學的研究跨度不可謂不大，但陳炳地卻表示，有跨度但其實還是老本行，只是依託納米材料、技術解決不同的問題而已。
從事醫學研究始於腫瘤靶向影像診斷，粒細胞抗癌療法、循環腫瘤細胞檢測納米技術等自主研發新成果亦與他大有淵源，陳炳地如今砥礪而行，正以創新、自信迎接時代發起的挑戰，為人類健康保駕護航。
結緣納米醫學研究
2005年畢業於吉林大學，陳炳地以年級第一名的成績被保送浙江大學楊德仁院士團隊，本是從事能源材料研究的他未曾想在這裡轉了彎兒。「2007年，我被導師委派與醫學院的教授進行『863』項目合作對接，接觸到一些採用納米材料進行腫瘤靶向影像的相關研究，自此正式轉入了納米醫學領域。」這麼痛快的「轉行」不是沒由來的，陳炳地的描述是「機緣巧合下圓了兒時的夢想」。
早年間父親罹患癌症逝世，讓年僅14歲的陳炳地萌生了學醫的念頭。「當時心想著日後有機會必定要步入醫學行列」，但陰差陽錯之下，他與醫學專業擦肩而過，進入了吉林大學攻讀材料科學。4年的學習夯實了他對納米材料、技術的基礎知識，而2007年的契機又讓他時隔多年的念想重新燃起。邂逅醫學腫瘤靶向影像診斷研究，陳炳地自然而然地開始了他的抗癌之路。
據《2015年中國癌症統計數據》顯示，2015年中國人口癌症新發病例總數為429.2萬人，死亡281.4萬人，換言之，依照該速度，平均每分鐘會有8人被確診患癌，5人會因癌症而離世。
那麼，在如此嚴峻的形勢下腫瘤靶向影像診斷可以做什麼？根據陳炳地介紹，該技術的發展，主要以納米材料、技術研究為基礎，應用於臨床影像科、檢驗科等進行腫瘤的早期診斷。「結合生物分子學方法，針對腫瘤或其他疾病的靶向診斷，我們能夠給出比現有診斷技術更及時、更清晰、更直觀、更準確的人體影像。」而得益於此，腫瘤的病體分析、靶向治療進而能夠得到更有效的保障。
新療法綻放新希望
2010年對於陳炳地而言意義重大，那是他放棄海外深造入職同濟大學的一年，是他與粒細胞抗癌療法初次會面的一年。
博士畢業後，陳炳地權衡再三進入同濟大學展開轉化醫學的深入研究。他說：「轉化醫學是連接基礎醫學與臨床醫學的重要橋樑。」而他也不負眾望，近年來在粒細胞抗癌療法和循環腫瘤細胞檢測兩大方向取得了突破性進展，為轉化醫學的發展做出了卓越貢獻。
說起粒細胞抗癌療法，不得不提的是美國維克森林大學華裔崔征教授。早在2006年，崔征教授採用小鼠實驗，意外發現了一隻抗癌小鼠。在明確分析該小鼠的抗癌原理，歷經數十年的潛心研究與實驗後，一項全新的免疫治療方法——粒細胞抗癌療法成功問世。而談及與該療法的淵源，陳炳地言語間無不透露著對崔征教授的感謝。「可以說我站在了崔教授20多年的研究基礎上。對於2010年剛剛獨立研究的我而言，能迅速進入嶄新的研究領域與崔教授的幫助是分不開的。」
在與崔征教授展開長期的合作過程中，陳炳地全權負責粒細胞抗癌療法在國內的推廣和應用。據他介紹，該療法比現有的免疫治療手段，在細胞來源、治療原理等方面存在很大的不同。「現有的免疫治療，通常是提取患者自身的T細胞等免疫細胞進行體外改造、擴增，然後再回輸到病人體內。這就決定了其必須要面臨T細胞等免疫細胞數量少且不適用於所有腫瘤類型等問題。」在陳炳地看來，主流療法的過程複雜且能達到的機體防護性低，同時必須採取個性化定製而讓其不具備廣譜性。
粒細胞抗癌療法的誕生則解決了現有技術手段面臨的多個難題。粒細胞抗癌療法作為世界首創的新型免疫治療方法，採用的是經過高度篩選的異體健康人粒細胞。該細胞為人體免疫系統中成分最多的白細胞，包括採集的數量、作用效果等均優於T細胞，通過成分采血機進行高度富集收集後，無需經過複雜的培養流程便可直接回輸到癌症患者體內進行治療。「人體天然的免疫系統對於外來細菌、病毒具有高強度的識別能力，而粒細胞作為免疫系統的主要成分，本身具有高防護性。同時它對所有腫瘤類型適用，符合普遍推廣的價值要求。」除此之外，該療法還具有療效顯著、殺癌徹底、不傷害人體正常細胞、副作用小、治療周期短等特點，被西方媒體譽為癌症治療的「革命性突破」。
團隊合影
目前，粒細胞抗癌療法已經在美國通過FDA許可進入I期和II期臨床試驗。同時在墨西哥、印度、丹麥、波蘭、英國、比利時及中國等多個國家進入臨床或籌備進入臨床階段。從現有的臨床試驗結果來看，由健康供體採集的高抗癌活性粒細胞對某些晚期癌症具有「葯」到病除的奇效。「由於是新興療法，在應用過程中人群接受度還需要培養，所以接受粒細胞抗癌療法的往往是生命只剩3～6個月彌留期的重症患者。即便在這樣的前提下，我們也從死亡邊緣拉回不少生命，實現30%以上的治療有效率。」
將癌症扼殺於搖籃
如果說粒細胞抗癌療法屬於陳炳地傳承性研究，那麼循環腫瘤細胞檢測納米技術則是他自主創新的重要一步。
2017年10月，「滴血驗癌」一詞爆紅網路，成為各大媒體、醫學專家爭相討論的熱點。通過一滴血完成12項早期癌症篩檢？血檢真有如此強大的能力？具有多年腫瘤液體活檢技術研究經驗的陳炳地娓娓道來：「『滴血驗癌』與腫瘤液體活檢技術概念相似，都是以高靈敏檢測技術對血液中的癌症標誌物進行排查、分析。」
傳統來講，治療癌症的三大武器為手術、放療及化療。這種一貫的治療方法不但花費巨大，還會給患者帶來深切的身心痛苦，甚至對患病晚期病人可以說毫無意義。除了儘可能杜絕癌症的發生，「早發現、早治療」成為有效挽救癌症患者的最有效手段。從近50年來的數據分析，發達國家中癌症診斷後5年存活率從30%左右提高到80%以上。在陳炳地看來，這種改善離不開早期腫瘤診斷技術的飛躍，比如CT、PET、PET-CT及MRI等影像學臨床技術的應用所帶來的革命性變化。但此類技術費用昂貴且易對患者身體造成積累性傷害，也就使得其不便於常規重複使用，而且也很難實現真正的早期診斷。
如何降低腫瘤診斷技術的傷害度？怎樣以最低廉的成本讓診斷技術發揮行之有效的作用？如何實現癌症的早期診斷？這是陳炳地一直以來研究工作的著力點。「近30年來，臨床醫學在外周血中尋找癌症標記物。雖然技術成本低、無損害且可以重複使用，但血化驗不具備針對多種癌症的廣譜性，其檢驗準確性、可靠性、特異性和敏感度也都十分有限。」為此，陳炳地帶領團隊立足以往抗癌新療法的可行性研究，發現幾乎所有有代謝活性的癌細胞，都具有超高度使用葡萄糖且通過無氧酵解產能等特點。而由此產生的癌細胞表面生理特性的特殊變化，是導致癌細胞與正常細胞存在顯著差異的關鍵。基於該廣譜性的特異性變化，並依託團隊多年開發成熟的合成多功能納米材料的技術平台，陳炳地成功設計出全新的多功能納米顆粒。經過大量系統性細胞學實驗驗證，該納米顆粒對不同種類的癌細胞都有超高效的特異性的吸附力，同時又有極強的富集作用、細胞熒光成像及量化能力，為循環腫瘤細胞檢測納米技術的誕生提供了有力支撐。
「循環腫瘤細胞檢測納米技術適用於所有腫瘤類型，比如說白血病和各種實體腫瘤等。」除此之外，這種技術的成本低、靈敏度高，臨床使用快速簡便，特別適用於癌症的大範圍篩查、早期檢測以及癌症病人治療方案指導、預後監測、複發可能性評價等多個方面。
在肯定自身技術方法的同時，陳炳地還表達了對新療法的發展願景。他希望謀求更多的政策支持，開展臨床試驗為技術進步創造更大的價值空間。
來源：科學中國人（2017年12期上）
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