我國科學家開發出新型X射線響應降解納米載藥系統

2020-11-11 中國科學院科技產業網

化療是臨床上常用的腫瘤治療方式，但是單分子化療藥物生物利用度低、治療副作用大，給患者身心及其家庭帶來負擔。利用納米技術將單分子化療藥物製備成納米藥物，可實現化療藥物腫瘤靶向和可控釋放，從而改善治療效果並降低毒副作用，有利於實現高效低毒化療。

介孔二氧化矽納米材料具有合成簡單、結構可控、化學剪裁性和生物相容性好等優點，是一種具有較好臨床應用前景的納米藥物載體平臺。

圖1.Advanced Materials封面（未排版）

科研人員針對腫瘤微環境中微酸、乏氧、高氧化還原等特徵，發展出多種響應腫瘤微環境內源特徵發生降解促發可控藥物釋放的智能介孔二氧化矽納米載體；為進一步提高藥物釋放的可控性，目前還需開發能夠響應光、聲、電、磁等可區域性施加的外源刺激而降解的介孔二氧化矽納米藥物載體。

近期，中國科學院蘇州生物醫學工程技術研究所研究員董文飛課題組與華南理工大學研究員邵丹、美國哥倫比亞大學教授梁錦榮合作，在前期氧化還原雙重刺激響應性降解的二硒橋聯介孔矽材料的研究基礎上，發現了該材料能夠以X射線可操控性降解的新特性。

研究人員通過優化製備工藝得到粒徑、孔徑和硒元素含量適中的二硒橋聯介孔矽，用於擔載傳統化療藥物阿黴素。該納米藥物具備靈敏且可控的X射線響應性降解能力，在低劑量X射線（1 Gy）的輻照下可發生快速的骨架崩解和爆發性的釋放藥物。

圖2.二硒橋聯介孔矽的製備、X射線響應降解和在化療-免疫治療中的應用示意圖

為提高納米藥物在腫瘤部位的富集能力，研究人員通過仿生策略將腫瘤細胞膜包覆在藥物表面，在提高穩定性的同時，延長血液循環時間，賦予材料更好的腫瘤靶向性。在細胞和動物模型中，該仿生納米藥物實現低劑量X射線介導的高效化療，並顯著降低阿黴素的毒副作用。

此種治療策略還可通過誘導腫瘤細胞免疫原型死亡，使機體產生腫瘤特異性免疫反應。與免疫檢查點阻斷劑（anti-PD-L1）聯合使用，進一步促進了系統性抗腫瘤免疫反應，在抑制原發灶的腫瘤生長的同時，對轉移灶腫瘤也取得較好治療效果。

基於二硒橋聯介孔矽優異的X射線響應降解的特性，其將作為一種具有潛力的藥物載體用於X射線介導的化療、放療和免疫聯合治療。相關研究成果以Biomimetic Diselenide-Bridged Mesoporous Organosilica Nanoparticle as an X-Ray-Responsive Biodegradable Carrier for Chemo-Immunotherapy為題，發表在《先進材料》（Advanced Materials）上，併入選封面論文。邵丹、蘇州醫工所博士研究生張帆和陳方滿為論文的第一作者，董文飛、邵丹和梁錦榮為論文的通訊作者。

來源：蘇州生物醫學工程技術研究所

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