恶性肿瘤是严重威胁人类生命和健康的重大疾病，降低恶性肿瘤死亡率的的关键是准确诊断和及时治疗。当前，在肿瘤诊断中，病理学诊断起着重要的、决定性的作用，也是肿瘤诊断的“金标准”；而化疗药物则是目前的主要治疗方式。然而，这些诊断及治疗方式都存在特异性差的问题。

为了避免在肿瘤患者治疗过程中的错误治疗、过度治疗或延误治疗，需要更好的预后判断指标和指导药物治疗的标志物。因此，开发新型免疫组化诊断技术和肿瘤靶向治疗技术，进而将肿瘤快速检测分型及特异性靶向治疗一体化，成为了当前临床应用和医疗市场的迫切需要。

阎锡蕴团队利用先进的纳米技术，将该团队首次发现并报道的纳米酶催化活性（Nature nanotechnology 2007）应用于免疫组化检测，并将他们发现的新型标志物用于癌症的诊断，发明了一种具有肿瘤识别和显色双功能的纳米材料（Nature nanotechnology 2012），该材料的外壳H-Ferritin蛋白可以和肿瘤组织高表达的TFR1受体结合，内部的磁纳米颗粒内核具有过氧化物酶活性可以催化底物显色。将这种新型材料应用于免疫组化检测时仅需一步完成，且一个检测的时间仅需要1小时，大大缩短检测时间，减少操作人员的劳动强度，而且检测结果准确。

进而阎锡蕴团队针对目前药物载体研发中存在的问题，根据人体天然铁蛋白独特的结构和功能特点，从一个全新的角度仿生合成了新型纳米药物载体（PNAS 2014）。它是由人铁蛋白的H亚基（HFn）自组装形成的24聚体笼状蛋白，外壳直径为12nm，内腔直径为8nm，能有效装载小分子化疗药物，如阿霉素（HFn-Dox）。与传统纳米药物载体不同，HFn载体具有生物相容性好、主动与被动靶向兼备、高装载效率和独特的细胞内化机制等特点。以上这些特点，使HFn-Dox有望成为安全而有效的抗癌药物体内靶向输送系统，解决目前药物载体所面临的生物相容性差、毒副作用大和缺乏主动靶向性的问题。

化疗药物仍是目前肿瘤的主要治疗方式，虽然目前纳米药物载体的研究和开发层出不穷，但是，迄今为止大多数纳米载体制剂还处于研究阶段，已用于临床肿瘤治疗的纳米药物仅有BraxaneTM（紫杉醇-白蛋白），Doxil®（阿霉素-脂质体）和DaunoXome®（柔红霉素-脂质体）。这些纳米药物都是通过被动靶向的方式滞留于肿瘤组织，研究证明仅依据被动靶向的EPR效应来设计纳米药物输送系统具有很大局限性。即使如此，以Doxil®（阿霉素-脂质体）为例，其在上市后的第一年即获得约5亿美元的全球销量，这说明了市场对该类药物的迫切需求。因此，本项目团队以主动靶向纳米药物载体为目标设计的纳米药物HFn-Dox，不仅具备能靶向并渗透肿瘤组织，又具备能在肿瘤组织和细胞中富集的特点，一旦成功上市后，年销售过亿元人民币将在预期之中。