专访“80后”博导刘庄:探索纳米医学,助力肿瘤诊疗
2017/05/25
作为一名“80后”博导,刘庄有很多身份和成绩:苏州大学功能纳米与软物质研究院特聘教授、国家杰青、中青年科技创新领军人才、“2017年度Biomaterials Science Lectureship”获奖者……在科研上,他带领团队致力于纳米医学与肿瘤纳米技术领域的研究,希望能够利用这一技术和材料为肿瘤治疗提供新思路。


2017年5月5日,英国皇家化学会旗下期刊《Biomaterials Science》官方公布一则好消息:苏州大学刘庄教授荣获2017年度“Biomaterials Science Lectureship”奖项,成为首个获此殊荣的中国学者。

这一奖项创立于2014年,每年由 Biomaterials Science 期刊编委会从被提名的候选人中选出一名获奖者,旨在奖励对生物材料领域的研究做出杰出贡献的青年学者。对于这一份荣誉,刘庄谦逊表示:“作为生物材料领域的一份子,很荣幸能够得到业内的肯定和认可。这是我的运气,也是一种鞭策和责任。

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回国做自己感兴趣的科研

2008年,远在斯坦福大学攻读化学博士的刘庄顺利毕业,在纳米研究领域初展头角,发表20余篇文章,申请3项美国发明专利,并先后斩获斯坦福大学研究生奖、中国优秀自费留学生奖学金和美国材料学会银奖。随后,刘庄在斯坦福大学化学系以及医学院从事一段短时间的博士后研究。

2009年,刘庄做出人生中的一个重要决策:回国! “这是我出国读博前就已有的决定。获得博士学位后,觉得是时候回国了,就顺其自然地回来了。”他相信“国内有更大的发展机会” 。

谈及回国时的梦想,刘庄笑言当初的想法“很简单”——有自己的研究小组,做自己感兴趣的科研,工作能够被认可

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专注于纳米医学助力肿瘤治疗

不同于简单的初心,刘庄感兴趣的科研方向复杂而新潮——纳米生物材料与纳米医学,一门横跨材料、化学、生物医学的新兴交叉学科。自2005年进入这一领域以来,刘庄已发表学术论文200余篇。他带领团队致力于纳米医学与肿瘤纳米技术领域的研究,希望能够利用这一技术和材料为肿瘤治疗提供新思路。

当下,治疗肿瘤的传统手段包括手术、放化疗、免疫治疗等都面临很多局限和不足。其中,手术治疗只能针对可见的肿瘤,对于残留或者转移的肿瘤细胞却无法完全清除,而放化疗治疗毒副作用太大,常面临“杀敌一千自损八百”的无奈。即便是有望改写癌症治疗史的免疫疗法同样也存在很大的不确定性。如何打破这些瓶颈?刘庄教授希望纳米医学能够在其中“有所作为”。

利用纳米材料介导癌症诊疗,优化肿瘤放化疗、免疫治疗——这是刘庄教授的研究主线。在他的带领下,团队分3条主线深入肿瘤诊疗的研究:(1)利用纳米技术改变肿瘤微环境增强现有肿瘤治疗方法(化疗、放疗)的效率;(2)基于纳米技术发展新型的肿瘤免疫治疗策略;(3)基于已被临床接受的材料体系发展有望实现临床转化的纳米药物或纳米诊疗技术。

多功能纳米载药体系

为突破肿瘤微环境对实体瘤治疗的屏障,刘庄团队研发出一种独特的智能纳米载药系统,它能够很好的适应肿瘤缺氧环境,使得包裹有化疗药物的纳米颗粒在肿瘤部位富集。

这种以纳米为载体、内含化疗药物的制剂可以将药物在肿瘤部位的富集效率提高5-10倍,从而实现药物的精准递送,增加疗效、减少毒性。更有意思的是,这种纳米粒子会和肿瘤微环境中的过氧化氢反应,进一步降解成更小分子的同时释放氧气,改善肿瘤的缺氧环境,增强治疗效果。

优化肿瘤免疫治疗

免疫疗法已经成为肿瘤治疗领域最前沿的手段,有望为癌症治疗带来新的篇章,其中尤以免疫检查点抑制剂、CAR-T疗法最备受关注。

刘庄用“方兴未艾”形容这一热门疗法,他介绍说目前团队正在利用生物纳米材料,结合光学、光热治疗原理,实现原位瘤的裂解、清除。更重要的是,经过特异组装的纳米颗粒能够诱导机体产生抗肿瘤的免疫反应,从而控制远端看不见的肿瘤细胞。

他说,团队研发的一款发光发热性全细胞肿瘤疫苗,则是这一理论的实战产物。这一新型疫苗的特殊之处在于,纳米级的颗粒会通过光热效应裂解肿瘤组织,使其释放出多种肿瘤相关抗原,借助于纳米制剂中的免疫佐剂,这些抗原会刺激特异性的肿瘤免疫应答,攻击肿瘤并产生记忆效应,实现遏制肿瘤转移、复发的效果。

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突出的研究成果,离不开高效率的团队

回国近8年的刘庄已然拥有很多身份:苏州大学功能纳米与软物质研究院特聘教授、国家杰青、中青年科技创新领军人才、万人计划“青年拔尖人才”……很显然,他正逐步实现回国之初的梦想。

近两年,刘庄曾多次入选Elsevier发布的“中国高被引用学者” (材料科学)榜单以及汤森路透的“全球高被引科学家” (化学、材料) 名单。被问及如此高产的“秘诀”,他很认真的回答说:“拥有一个高效率的团队很重要。这些工作都是我的学生们完成的。他们与我一起探索未知、解决问题。”

正是带着一颗平等的心,这位年轻的“80后”博导与学生相处随和,课题组氛围相对自由。“作为导师,我为他们指导方向,定期进行工作汇报。同时,我会给予他们一定的发挥空间。”刘庄强调道。

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关于科研的“小思考”

未来,纳米技术在生命医学领域的应用势必越来越来广。“从广义上讲,整个生物世界都是以纳米级为单位而构成的。我们当下应用的很多生物技术都可以归属为纳米技术。未来,包括体外诊断、体内影像技术、纳米制剂等在内涵盖纳米优势的应用可以为肿瘤及其他疾病带来新的范式。” 刘庄认为,“纳米技术不会一下子马上解决癌症这样的医学难题,但是它却可以为难题的解决带来新的思路和机遇。

实现这一过程离不开潜心的钻研和多次的摸索。常有人将科研形容为“一场清修”、“于冷板凳中坐出暖意”。那么,刘庄心中的科研是怎样的呢?

当提到这一问题时,刘庄简练而干脆的回答说:“科研就是探索一些未知、自己感兴趣的、对大众有意义的事情。这一过程离不开勤奋和思考。

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