RICH88

RICH88

RICH88

近期热点

化工生物学院史向阳教授课题组在肿瘤诊断和治疗研究领域取得进展

发布时间:20514-12-07发布部门:化学化工与生物工程学院

近日,我校化学化工与生物工程学院史向阳教授课题组在国际知名期刊《美国化学会纳米》(ACS Nano)上发表题为《巨噬细胞膜仿生的响应性高分子纳米凝胶用于MR成像引导的原位脑胶质瘤化学/化学动力学治疗》(Macrophage Membrane-Camouflaged Responsive Polymer Nanogels Enable Magnetic Resonance Imaging-Guided Chemotherapy/Chemodynamic Therapy of Orthotopic Glioma)的研究论文。化工生物学院博士研究生肖婷婷为本文第一作者,史向阳教授和上海市第一人民医院王悍教授为论文共同通讯作者,RICH88为第一通讯单位。

脑胶质瘤是最具侵袭性和致死性的中枢神经系统原发性肿瘤,由于血脑屏障(blood-brain barrier,BBB)的存在,使进入颅内肿瘤部位的药物十分有限,极大限制了脑胶质瘤的诊断和治疗效果。巨噬细胞表面通常具有高表达的整合素α4、β1等,它们可以与肿瘤部位的血管内皮粘附分子-1(VCAM-1)发生相互作用,促进巨噬细胞向肿瘤或转移瘤的迁移。据报道,巨噬细胞膜上的整合素α4、β1或巨噬细胞-1抗原(Mac-1)等在穿越BBB特异性靶向脑胶质瘤中也起到至关重要的作用。因此,利用巨噬细胞膜仿生策略有望协助纳米药物有效地跨越BBB,进行原位脑胶质瘤的诊断治疗。

在文章中,史向阳教授课题组以还原响应的聚N-乙烯基己内酰胺纳米凝胶(PVCL NGs)作为载体,通过在其内部负载MnO2和化疗药物顺铂(Pt),再在其外部包覆巨噬细胞膜,得到了巨噬细胞膜仿生的多功能响应型载药纳米凝胶(MPM@P NGs,图1A),实现了MR成像实时监测的原位脑胶质瘤的化学/化学动力学联合治疗应用(图1B)。MPM@P NGs体系表现出了多重优势:(1)纳米凝胶固有的流动性和变形性,易于被细胞膜包覆;(2)巨噬细胞膜上的整合素α4、β1有助于纳米药物跨越BBB靶向脑胶质瘤;(3)含二硫键(S-S键)的PVCL纳米凝胶对肿瘤细胞中较高浓度的GSH(10 mM)具有还原响应性,据此有利于控制药物在肿瘤位置的有效释放;(4)MnO2与GSH反应生成了具有更高弛豫率的Mn2+(r1= 9.69 mM-1s-1),Mn2+不仅具有优异的MR成像效果,还可以与肿瘤微环境中的双氧水(H2O2)发生类芬顿(Fenton-like)反应,生成高毒性的羟基自由基(·OH);(5)S-S键交联的PVCL NGs和MnO2通过下调GSH水平减少对·OH的消耗,有助于增强化学动力学治疗(CDT)效果。

图1. 巨噬细胞膜包覆的MM-Pt/MnO2@PVCL NGs(MPM@P NGs)的制备路线示意图(A),MPM@P NGs跨越血脑屏障进行原位脑胶质瘤的MR成像和联合化疗/化学动力学治疗应用(B)。

该工作得到了中德科学研究中心、国家自然科学基金委、上海市科委优秀学术带头人及中央高校研究生创新基金等项目的资助。

文章链接:

https://pubs.acs.org/articlesonrequest/AOR-5SDBDGUEIJV8NKQG3G9C

视频: 摄影: 撰写:肖婷婷 信息员:曾铮 编辑:王宇