图1. 自噬抑制PN1HCQ1/sFlt-1@HA复合物的制备以及增强F. nucleatum相关CRC的抗血管生成基因疗法的机制示意图。
结直肠癌(CRC)是一种常见的消化道恶性肿瘤,具有极高的发病率、转移率和死亡率。抗血管生成疗法通过抑制血管生成来限制肿瘤生长和转移,已成为治疗CRC的一种潜在有效策略。然而,进化耐药机制和瘤内具核梭杆菌(F. nucleatum)共同导致自噬水平上调,使得CRC的抗血管生成疗效受到很大影响。基于此,天津工业大学高辉教授团队成功制备了一种具有自噬抑制功能的阳离子聚合物载体(PN1HCQ1),用于递送编码可溶性FMS样酪氨酸激酶-1(sFlt-1)的质粒DNA。同时,在复合物表面引入透明质酸(HA)外壳,以提高其生物相容性和肿瘤靶向性。该递送系统(PN1HCQ1/sFlt-1@HA)能够将sFlt-1靶向递送至肿瘤部位并实现高效的细胞内转染,进而通过竞争性结合血管内皮生长因子(VEGF)抑制肿瘤血管生成;同时,羟基喹啉(HCQ)功能化的载体能够有效下调肿瘤细胞自噬水平,进而克服因适应性耐药机制和F. nucleatum共生导致的自噬相关抗血管生成耐药性,增敏基于sFlt-1的抗血管生成基因治疗。该研究通过单一系统中抗血管生成基因递送与自噬阻断的有机整合,有效解决了CRC抗血管生成疗法的耐药性问题,为改善F. nucleatum相关CRC的抗血管生成治疗提供了新的策略。
图2. 异种移植的HT29肿瘤模型的体内抗肿瘤疗效。A)治疗方案示意图;B)治疗期间的肿瘤体积测量;C)指定治疗后的肿瘤生长曲线;D)治疗结束时(第18天)离体肿瘤的照片;E)治疗后第18天离体肿瘤的重量;F)治疗后第18天离体肿瘤组织的H&E染色照片,黑色箭头表示坏死区域,比例尺:50 μm;G)小鼠存活率。
天津工业大学李娜(硕士研究生)、余云健(讲师)为本文共同第一作者,高辉(教授)为通讯作者。 余云健:天津工业大学硕士生导师。博士毕业于南开大学高分子化学研究所(2020年),随后进入武汉大学化学与分子科学学院从事博士后研究(2020-2022年)。2023年2月进入天津工业大学材料科学与工程学院任教。研究方向为生物医用高分子材料,主要从事的研究工作包括:1. 设计、合成生物活性高分子或有机/无机杂化材料;2. 构建用于重大疾病诊疗一体化智能药物递送系统。近年来主持国家自然科学基金青年项目1项,参与国家自然科学基金面上项目3项、天津市面上项目1项。现已在Adv. Mater., Adv. Sci.,
Biomaterials, J. Control. Release, Bioact. Mater., Chem. Mater., Chem. Commun.等国际著名期刊发表 SCI 论文35篇,其中通讯、第一或共同第一作者14篇,他引近1000余次,H因子16。 高辉:天津工业大学教授、博士生导师,任工学部副主任,国家重点研发计划政府间重点专项首席科学家。曾入选教育部新世纪优秀人才支持计划、日本振兴会JSPS长期访问计划学者、“天津市131创新型人才培养工程”第一层人选、天津市创新人才推进计划中青年科技创新领军人才、天津市“学科领军人才培养计划”,多年来致力于攻克耐药肿瘤和耐药菌并取得了系列重要研究成果。2019年获天津市自然科学二等奖(排名第一)。近年来主持包括重点项目在内的国家基金6项、省部级项目6项。作为第一/通讯作者在Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Func. Mater.、Nano Today、Chem. Eng. J.、Acta Biomaterialia、Chem. Mater.、J. Controlled Release和Macromolecules等高水平国际期刊发表SCI论文100余篇,引用近4000次,H因子36。Na Li, Yunjian Yu, Qixian Chen, Jiazhen Niu, Chan Gao,
Xiongwei Qu, Jimin Zhang, Hui Gao*. Gene delivery system with autophagy blockade
for enhanced antiangiogenic therapy against Fusobacterium nucleatum-associated
colorectal cancer. Acta Biomaterialia, 2024.https://doi.org/10.1016/j.actbio.2024.05.05150天开放链接:
https://authors.elsevier.com/sd/article/S1742-7061(24)00298-8 本研究得到了国家自然科学基金、天津市自然科学基金重点项目的资助。