智能抗腫瘤納米藥物研究為開發新型的抗腫瘤血管藥物提供新思路
發布時間：
2021-12-16
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2020年6月，國家納米科學中心聶廣軍研究員、吳雁研究員和趙宇亮院士團隊合作在Nature Biomedical Engineering 雜志上在線發表了研究論文Combination of tumour-infarction therapy and chemotherapy via the co-delivery of doxorubicin and thrombin encapsulated in tumour-targeted nanoparticles (https://doi.org/10.1038/s41551-020-0573-2)。通過智能納米藥物負載促凝因子和化療藥物，實現特異性靶向栓塞腫瘤血管的同時，促進化療藥物同步富集到無血供或不依賴血管生長的腫瘤邊緣區域，有效提高血管栓塞療法的治療效果（圖 1）。該研究為開發新型的抗腫瘤血管藥物提供新思路，同時對提高臨床已有栓塞療法療效的方案設計具有指導意義。本論文第一作者為李素萍研究員、張銀龍博士。
腫瘤血管栓塞療法是通過在已形成的腫瘤血管內形成血栓，阻斷腫瘤血液供應，使腫瘤細胞因缺乏營養和氧氣，而饑餓壞死的一種治療方法（吉妮歐銷售各種人源腫瘤細胞，鼠源腫瘤細胞，點擊查看詳情）。對于臨床上大多數癌癥患者而言，抗腫瘤治療所針對的多是已經血管化的腫瘤。因此，腫瘤血管栓塞療法呈現出廣譜高效的臨床應用前景。然而，迄今為止尋找安全而有效的血管栓塞療法仍然是該研究領域的一個“瓶頸”問題。自2011年開始，聶廣軍研究員團隊在智能納米藥物調控腫瘤微環境中血管系統方面開展了系列研究工作。
針對以上科學挑戰，在趙宇亮院士的支持和指導下，李素萍、丁寶全和聶廣軍等合作發展了一種新型DNA納米機器人，將凝血酶裝載到其內部，實現了凝血酶在腫瘤組織中的精確定位、可控暴露，選擇性誘導腫瘤血管栓塞，有效 “餓死”腫瘤的科學目的（Nature Biotechnology，2018, 3, 258-264）。該研究工作革新了腫瘤血管栓塞治療手段。DNA納米機器人代表了未來人類精準藥物設計的全新模式，為惡性腫瘤等疾病的治療提供全新的智能化策略。
另一方面，腫瘤血管內的血小板通過分泌顆粒內含物和/或直接粘附到血管內皮表面，保護血管的完整性，血小板這一特殊功能阻止了藥物在瘤內的跨內皮滲透，限制了療效。針對該科學問題，聶廣軍和李素萍等合作發展了一種靶向清除腫瘤局部血小板的聚合物納米藥物，定點清除腫瘤局部血小板，擴大血管內皮間隙，從而提高化療藥物的瘤內富集（Nature Biomedical Engineering，2017, 1, 667-679）。該工作提供了一種具有普適性的增加腫瘤血管內皮通透性的新技術，可用于化療/小分子藥物的增效減毒。
研究團隊近期受邀，針對智能納米藥物調控腫瘤血管微環境，在Accounts of Chemical Research，2019, 52, 2703-2712; Medicinal Research Review, 2020, 40, 1084-1102和Trends in Biotechnology，2019, 6, 573-577等撰寫了綜述和評述文章，系統總結了腫瘤微環境血管系統的最新進展和挑戰。
以上系列研究工作得到了科技部重點研發計劃納米科技專項、中科院先導專項B、國家自然科學基金重點項目和創新群體等項目支持。
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