【創新前沿】Theranostics報導我校在癌症納米醫學領域取得新突破

2021-01-10 華東理工大學

最近，我校藥學院朱維平教授創新發展了一種自加速過氧化氫刺激響應型金納米囊泡，實現了對小鼠腫瘤化療和飢餓治療的協同治療，相關成果以「Self-accelerating H2O2-responsive plasmonic nanovesicles for synergistic chemo/starving therapy of tumors」為題，發表在生物醫學雜誌Theranostics上。

有機-無機雜化納米囊泡結合了有機材料高度的生物相容性以及無機材料獨特的光學、電、磁學特性，同時具有良好的載藥能力，近年來在癌症診斷、治療及成像領域受到越來越多的關注。其中，具有可調節近紅外吸收的金納米囊泡通過基於光的成像（光熱/光聲成像）或治療（光熱治療/光動力治療/光控釋藥）模態，對腫瘤實現了良好的診療效果。然而，由於近紅外光的穿透深度依然有限，以往報導的金納米囊泡對處於深層組織的腫瘤的治療依然面臨較大挑戰。

過氧化氫是細胞內眾多代謝途徑的副產物，主要產生於線粒體。癌細胞內的線粒體功能紊亂，在癌細胞快速增殖的過程中會持續產生大量過氧化氫。針對這一特性，朱維平與復旦大學聶志鴻教授團隊合作，設計並製備了過氧化氫刺激響應型金納米囊泡TG-GV，同時包裹乏氧前藥替拉扎明（TPZ）以及葡萄糖氧化酶（GOx），實現腫瘤部位特異性釋藥。

在腫瘤部位高濃度過氧化氫的氧化作用下，囊泡TG-GV表面兩親聚合物中的疏水片段轉為親水態，使囊泡發生崩解，釋放TPZ及GOx。其中GOx可氧化腫瘤部位的葡萄糖，產生飢餓效應，同時消耗大量氧氣，加劇腫瘤的乏氧狀態，激活乏氧前藥TPZ變為毒性自由基，殺傷癌細胞。GOx在氧化葡萄糖的過程中產生大量過氧化氫，進一步刺激囊泡釋放更多藥物，從而產生「自加速」的藥物釋放效果。該囊泡在植有4T1移植瘤的活體小鼠體內表現了良好的抑瘤效果，腫瘤生長抑制率高達87.2%。經驗證，化療和飢餓治療產生了協同治療的效果。

該研究突破了以往金納米囊泡僅限於光控治療的局限，巧妙利用腫瘤微環境的特性，設計了內源性刺激響應的載藥金納米囊泡，拓寬了金納米囊泡的應用場景，為有機-無機納米雜化囊泡的設計和應用提供了新的思路。

上述研究工作主要由博士生唐堯、碩士生計越佳等完成，並得到了錢旭紅院士和徐玉芳教授的悉心指導。該研究成果得到了國家自然科學基金和上海市市級科技重大專項等項目資金的支持，華東理工大學為第一完成單位。

原文連結：https://www.thno.org/v10p8691.htm

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