硒防治癌症的困扰与求变:纳米硒的创新
2017-03-23中国科学技术大学张劲松博士
文/中国科学技术大学 张劲松博士
硒是人体必需的微量元素。人群干预研究证明补硒可以防癌。在美国约1500人每日补充200微克硒,平均补硒4.5年,这些人的血硒与没补硒的对照人群相比提高了2至3倍,这些人的肺癌,前列腺癌和结肠癌的发生率比没补硒的对照人群下降50%~70%。
硒防癌包含两个方面,一方面它能阻止正常细胞变为癌细胞,另一方面它能杀伤癌细胞或抑制癌细胞生长。每日补硒200微克,对部分癌细胞产生明显的抑制生长的作用。经一段时间补充“超营养”硒800~1500微克还能促进癌细胞的凋亡与死亡。
癌症治疗中使用硒辅助治疗十分普遍。放化疗导致病人的白细胞下降,腹泻、呕吐、睡眠差、食欲不振、淋巴水肿,脱发等严重副作用,服用硒能明显改善这些症状。如顺伯化疗会产生肾毒性,听力下降,白血球下降,服用硒可抑制这些副作用,增加疗效。目前硒减少放化疗副作用和增强化疗疗效的报道非常多。
癌症治疗主要依赖手术与放化疗,放化疗目前面临的主要障碍是癌细胞产生耐药性,愈是对化疗药不敏感的癌细胞,反而对硒变十分敏感,容易被硒杀伤。由此看来,硒一方面降低了化疗药的耐药性,使癌细胞始终对放化疗保持敏感,易于治疗;另一方面硒还可以弥补化疗药的不足,使对化疗药不敏感的癌细胞通过硒杀伤。
2004年美国用超大剂量硒与依力替康联用,取得惊人效果。依力替康是最新的治疗肠癌化疗药物,它对敏感性肠癌和头颈部癌治愈率为20%~30%,对不敏感性肠癌和头颈部癌治愈率达到100%,不敏感性肠癌和头颈部癌治愈率达到40%~80%。可见硒在预防癌症,控制癌症转移,降低化疗药耐药,减少放化疗痛苦,杀伤化疗药不敏感癌细胞和提高化疗的治愈率方面均有明显效应。超大剂量硒使化疗药的治愈率显著提高的最新发现将推动硒合并化疗治疗癌症的研究与应用。
然而,硒的特点是生物活性和毒性之间范围极端狭窄,但是预防癌症需要超营养水平硒,目前向人推荐控制在200微克;癌症放化疗辅助治疗一般需要大剂量硒,依不同阶段最高控制在1500微克,合并化疗提高癌症治愈率的剂量属超大剂量硒,目前还没建立可推荐的剂量范围,这些剂量接近或进入了硒的毒性范围,限制了硒防治癌症的潜力,困扰着硒的应用。因此,各国科学家研究了很多硒化合物,试图寻找活性高毒性低的硒形式,以释放硒在防治癌症方面的能量。
长期以来,在硒研究中,对零价硒的认识是在无活性和无毒性范围内。采用纳米技术,将零价硒制成纳米颗粒,即纳米硒,纳米硒与一般零价硒相比,发生了生物性质的突变:从黑色变为红色;从不溶于水变为透明胶体溶液;从不能进行化学反应变为能高效直接清除自由基,从无生物吸收利用变为高生物吸收,且纳米硒的毒性比无机硒和天然有机硒明显降低,如急性毒性是无机硒的1/7,短期毒性显著低于无机硒,长期毒性全面低于天然有机硒和无机硒。