近日,Wiley旗下高水平学术期刊Advanced Functional Materials(IF=18.5)在线发表了我校药剂学科罗聪教授团队的最新研究成果“Self-Actuated Clot-Piercing Nanoassembly Enabling Adaptable Drug Activation and Synergistic Thrombus Ablation”。该研究首次提出光热促进血栓深部渗透与前药激活的协同抗血栓治疗策略,成功构建了无载体自驱动穿透血栓的纳米组装体,突破了前药激活与血栓渗透受限的瓶颈。我校无涯创新学院罗聪教授为本文通讯作者,2023级博士生张洪源为本文第一作者,沈阳药科大学为论文第一通讯单位。
血栓以及血栓相关的心脑血管疾病仍严重威胁人类生命健康。广泛应用于临床的溶栓药、抗凝药和抗血小板药均不同程度存在生物利用度低、靶部位蓄积不足、治疗窗口窄、过敏和出血风险大等问题。为此,多种药物递送策略被探索用于实现血栓高效低毒治疗。其中,前药策略因具有改善药物不良理化性质、延长药物体内循环时间、提高药物靶向递送效率以及降低药物出血风险等优势备受关注。近年来,基于血栓微环境中高浓度过氧化氢(H2O2)的病理特点,一系列氧化敏感的抗血栓前药被设计和合成。然而,多数前药分子或基于前药纳米制剂的抗血栓效果非但没有显著提升,甚至不如母药。究其原因,血栓部位的多数H2O2由受损血栓内皮细胞产生,使得血栓部位的H2O2呈现梯度分布,即越靠近内皮细胞的H2O2浓度越高。相比之下,前药分子和前药纳米制剂富集的栓块表面,因血流冲刷等原因导致H2O2浓度与正常血液相差无几,难以促发氧化敏感前药的高效激活。因此,现有的前药策略仍极大地受限于血栓微环境中氧化刺激异质性以及血栓深部渗透不足等挑战,无法有效接触血栓内部高水平的H2O2,导致前药激活效率低下,使其抗血栓效果不理想。
该研究设计了一种无载体血栓渗透-前药激活级联协同型纳米组装体(T-ED NAs)。具体而言,首先设计合成了一种氧化敏感的抗血小板二聚前药(EOE),并发现其能与光热光敏剂(DiR)共组装形成稳定的纳米粒,从而构建了一种光热驱动血栓穿透协同促发前药按需激活的新型级联放大共递药体系。研究表明,该纳米组装体具有多重优势,包括:制备工艺简便且重现性好、载药量高、血液循环时间长、血栓靶向富集能力强等。在血栓内部,通过808 nm近红外光照射,DiR产生的光热效应不仅具有光热溶栓的效果,还极大地促进了纳米药物渗透至血栓深部。二聚体前药在栓块内部的高H2O2环境下被快速激活释放出活性药物,发挥高效安全的抗血小板治疗。基于此,光热溶栓与抗血小板协同治疗使得纳米组装体在颈动脉血栓模型和尾静脉血栓模型中展现出高效安全的治疗效果。
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