浙江大学李博文研究员、澳门科技大学张其清教授、广东医科大学彭新生教授等:同源癌细胞膜仿生修饰的自组装纳米药物用于协同抗肿瘤治疗

文摘   2024-06-23 09:00   新加坡  

图1. 作用机制示意图。

      铁死亡是一种铁依赖性脂质过氧化物的积累导致的程序性细胞死亡,其为有效和安全的抗肿瘤治疗提供了广阔的潜力。然而,两大挑战阻碍了其临床应用:1)Fe2+的易氧化性和H2O2的低浓度使得细胞内Fenton反应效率低下,从而导致治疗效果差;2)铁死亡发生时,癌细胞会启动防御机制导致ROS抵抗性。基于此,浙江大学李博文研究员、澳门科技大学张其清教授、广东医科大学彭新生教授与浙江大学邵逸夫医院汤红林博士合作,成功开发了一种简单且高效的纳米药物,通过联合化疗来增强铁死亡效果从而实现高效的抗肿瘤作用。如图1所述,索拉菲尼和阿霉素的混合物在含有Fe2+的水溶液中通过π-π堆叠和金属螯合作用自组装成纳米药物(FeSD NPs)。在被肿瘤细胞摄取后,纳米药物在其过度表达的GSH刺激条件下释放出不同药物组分,从而通过三种方式来增强铁死亡作用:Fe2+的高效递送、Fenton反应所需的H2O2的增加以及ROS耐药性的抑制。为了进一步提高对肿瘤细胞的靶向性和增强血液循环的稳定性,我们通过将FeSD NPs利用同源癌细胞膜进行包覆来构造仿生纳米药物(FeSD@CM NPs)。在活体实验中,FeSD@CM NPs展现出高效的肿瘤抑制能力和抗肺转移效果。

图2. (A) 皮下肿瘤小鼠的治疗示意图。 (B) 不同组皮下B16F10肿瘤小鼠的个体肿瘤生长曲线。(G1-G6:PBS, SRF, DOX, Fe2++SRF+DOX, FeSD 纳米颗粒和 FeSD@CM 纳米颗粒)。 (C) 治疗期间皮下B16F10肿瘤小鼠的肿瘤体积进展。 (D) 14天治疗期后不同组提取的肿瘤组织图像。 (E–G) 不同治疗后小鼠的肿瘤切片的苏木精-伊红染色、GPX4和LPO免疫荧光染色。 (H) 治疗14天后小鼠的肿瘤切片的生物透射电子显微镜(Bio-TEM)图像。数据显示为均值±标准差。*P<0.05,**P<0.01 和 ***P<0.001 通过双尾学生t检验进行检验。

作者简介:

      彭新生,广东医科大学教授,硕士生导师,北京大学及美国南佛罗里达大学访问学者。中国颗粒学会生物颗粒专业委员会委员、广东省药物制剂专业委员会委员和广东省药理学抗炎免疫学会委员。广东省“千百十工程”校级培养对象,广东医科大学学报编委;担任多个企业的顾问及首席科学家等职务;与企业合作开发的“消加术胶原贴敷料”取得三类医疗器械注册证。主要研究领域涉及药物一致性评价、经皮传递系统、以胶原蛋白为基质的药物载体及高端医疗器械的开发。先后主持国家自然科学基金及省级、市厅级课题20余项。第一作者和通讯作者论文55篇。

      张其清, 教授,俄罗斯工程院外籍院士,澳门科技大学博导,中国医学科学院、北京协和医学院、清华大学医学部二级研究员,国务院政府特殊津贴专家,国家“万人计划”领军人才,科技部创新人才推进计划科技创新创业人才,首届全国优秀科技工作者,全国“百千万人才工程”第一层次(131)人才,第二届全国中青年医药科技之星,福建省A类人才,广东省A类人才等,中国科学院院士有效候选人。主要致力于由创伤、肿瘤和退行性病变等导致的临床病缺损再生修复、诊断和防治功能/智能生物医用材料、引导组织再生(GTR)、控缓释药物制剂、纳米技术、干细胞技术、组织工程、增材制造和生物纳米器件等研究。作为负责人组织过国家自然基金重大研究计划、国家“863”、“973”、科技支撑(攻关)、火炬和重点新产品计划,国家杰出青年基金和省部级项目或课题等107项。发表论文近600篇,引用17000余次, H因子 71;主参编论著标准等15部;授权发明专利271项;工程化成果15项,获三类医疗器械注册证9个,卫生产品许可证、医疗器械出口销售证、越南进出口许可证、俄罗斯认证、CE、ISO认证9个。

      李博文,新加坡国立大学Research Fellow,2018年毕业于华南理工大学材料与工程学院,获得工学博士学位。2018年-2021年在浙江大学药学院从事博士后研究,助理研究员。2022年至今在新加坡国立大学担任Research Fellow。研究方向为药物制剂,主要从事自组装前药递送系统的研究。主持国家自然科学基金和中国博士后基金面上等多个国家级项目。2017年至今发表SCI论文50余篇,其中以第一作者和通讯作者在Adv. Mater., Angew, JACS, Adv. Funct. Mater., APSB, J. Control. Release, Biomaterials, Small等国际高水平SCI期刊发表SCI论文40篇,引用次数:1600余次;h因子:22。

论文信息:
Xin Xie#, Zhiyao Li#, Honglin Tang*, Yuan Zhang, Yong Huang, Fu Zhang, Yuanyuan You, Linxian Xu, Chongzhi Wu, Zhuo Yao, Xinsheng Peng*, Qiqing Zhang*, Bowen Li*, A homologous membrane-camouflaged self-assembled nanodrug for synergistic antitumor therapy. Acta Biomaterialia, 2024

https://doi.org/10.1016/j.actbio.2024.05.049

50天开放链接:https://authors.elsevier.com/c/1jFHA_dd~9ycYh

      该研究得到了国家自然科学基金委(32101129, 32000992,32101124);广东省基础与应用基础研究基金区域联合基金项目(重点项目)(2020B1515120091);深圳市基础研究专项(自然科学基金)基础研究面上项目(JCYJ20210324113006017);中国博士后科学基金(2021M691440)和浙江省自然科学基金委的支持。

Acta Biomaterialia
High impact biomaterials research advancing understanding of structure, properties, and function
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