化學(xué)所等在納米診療體系構(gòu)建及抗腫瘤機(jī)制研究中獲進(jìn)展
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腫瘤轉(zhuǎn)移被認(rèn)為是癌癥相關(guān)死亡的主要原因。光動(dòng)力療法(PDT)作為新興的腫瘤治療方法,具有時(shí)空可控性強(qiáng)、副作用小等優(yōu)點(diǎn),可進(jìn)一步誘導(dǎo)免疫原性細(xì)胞死亡,觸發(fā)生物體的全身免疫反應(yīng),有效抑制原發(fā)性腫瘤和轉(zhuǎn)移性腫瘤。光敏劑是PDT的核心要素,但目前開發(fā)的光敏劑仍有水溶性差、光穩(wěn)定性不足和選擇性差等缺點(diǎn)。為此,近年來較多研究致力于開發(fā)具備成像功能的光敏劑,構(gòu)建多功能靶向診斷治療系統(tǒng),以便改善光敏劑的水溶性、提高光穩(wěn)定性、增加選擇性,最終跟蹤納米顆粒在體內(nèi)的分布,并對(duì)腫瘤進(jìn)行定位。盡管大量的PDT相關(guān)研究被報(bào)道,但究竟主要通過哪些重要信號(hào)通路發(fā)揮作用至今尚不清晰。因此,探究腫瘤治療PDT的核心通路頗為關(guān)鍵。?
近年來,中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所高分子物理與化學(xué)實(shí)驗(yàn)室研究員肖海華課題組緊緊圍繞生物醫(yī)用材料和生物安全材料的研究主題,提出了進(jìn)化納米醫(yī)學(xué)的研究新思路,開展了納米藥物的多組學(xué)研究和靶向腫瘤進(jìn)化的創(chuàng)新納米藥物的創(chuàng)新研究探索,在鉑類藥物載體設(shè)計(jì)、精準(zhǔn)遞送、示蹤成像、可控還原、協(xié)同增敏、抑制耐藥等方面取得了系列研究進(jìn)展。?
近日,該課題組與德國(guó)波鴻魯爾大學(xué)教授Johannes Karges,發(fā)展了新型可降解高分子納米診療系統(tǒng),并用于腫瘤的光動(dòng)力治療和免疫治療。通過在熒光成像分子和光敏劑分子中分別引入羥基官能團(tuán),可進(jìn)一步借助縮合聚合反應(yīng),獲得主鏈含有熒光分子、光敏劑的可降解聚合物(圖a)。該聚合物具有兩親性,在水溶液中可分別自組裝成納米顆粒。為了獲得診療一體化的納米顆粒,研究人員將上述兩種納米材料等摩爾混合即可獲得復(fù)合納米顆粒(Comp-NPs)(圖b)。Comp-NPs經(jīng)過靜脈注射通過EPR效應(yīng)被動(dòng)靶向至腫瘤部位,通過光動(dòng)力療法和免疫療法可誘導(dǎo)全身免疫反應(yīng),從而抑制腫瘤生長(zhǎng)??蒲腥藛T通過蛋白質(zhì)組學(xué)研究發(fā)現(xiàn),Comp-NPs抑制了mTOR及其下游P70s6k信號(hào)通路。該通路參與腫瘤演變、復(fù)發(fā)以及轉(zhuǎn)移等關(guān)鍵過程(圖c)。利用轉(zhuǎn)移性乳腺癌PDX小鼠和肝癌PDX小鼠模型,研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)Comp-NPs可抑制原發(fā)腫瘤的生長(zhǎng)并防止腫瘤發(fā)生轉(zhuǎn)移。
相關(guān)研究成果發(fā)表在《自然-通訊》(Nature?Communications)上。研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金和國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等的支持。
具有腫瘤光動(dòng)力治療和免疫治療功能的Comp-NPs納米診療系統(tǒng)及作用機(jī)制示意圖
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