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设计“变形金刚” 增强肿瘤靶向治疗效果

韩鹤友课题组靶向光动力学治疗肿瘤研究获新进展

核心提示: 韩鹤友教授课题巧妙构思,将肿瘤微环境与纳米材料形貌转变相结合,在肿瘤组织微酸性环境刺激下,纳米粒子如同“变形金刚”,可实现由球形到棒状的形貌转变,增强了肿瘤靶向光动力学治疗的效果。

南湖网讯(通讯员 韩凯)肿瘤疾病依然是医学领域中尚未攻克的难题,提高肿瘤对药物的靶向性摄取对提升肿瘤治疗效果至关重要。我校韩鹤友教授课题巧妙构思,将肿瘤微环境与纳米材料形貌转变相结合,在肿瘤组织微酸性环境刺激下,纳米粒子如同“变形金刚”,可实现由球形到棒状的形貌转变,增强了肿瘤靶向光动力学治疗的效果。

在自然界中具有短棒状结构的细菌能够快速入侵动物细胞。受此现象启发,研究发现相比于球形纳米粒子,具有一定长径比的棒状纳米粒子可以加速细胞对材料吞噬作用,显示出更优秀的进入细胞能力。然而棒状纳米粒子本身是不能区分正常细胞与肿瘤细胞的,利用纳米粒子形貌特点实现肿瘤靶向性治疗的研究更是鲜有报道。

在肿瘤组织中,由于肿瘤细胞过度增殖、糖酵解不完全导致乳酸堆积,呈现出独特微酸性性质。韩鹤友教授团队将肿瘤微酸性环境与纳米材料形貌转变相结合,制备了酸响应型两亲性多肽分子,实现了肿瘤微酸性刺激响应的形貌转变。在体内血液循环过程中,多肽自组装成具有球形结构的纳米粒子,有利于通过增强渗透滞留效应实现在肿瘤区域富集。随后肿瘤组织微酸性诱导多肽侧链保护基脱落。由于多肽分子之间的氢键作用以及疏水作用力的恢复,驱动球形纳米粒子快速转变为短棒状结构。动物体内实验表明纳米粒子形貌的转变可以有效增加纳米材料在肿瘤组织的靶向富集效果。更重要的是球形到棒状结构的转变提高了细胞对纳米材料的摄取率,增加了肿瘤光动力学治疗效果,极大地降低了治疗的毒副作用。该研究成果对于肿瘤靶向性纳米载药材料设计提供了全新的思路与视角。

近日,国际知名化学期刊ACS Nano在线刊登了韩鹤友教授课题组的相关研究成果(Tumor-triggeredgeometrical shape switch of chimeric peptide for enhanced in vivo tumor internalizationand photodynamic therapy)。青年教师韩凯副研究员为论文第一作者,韩鹤友教授为论文通讯作者。本研究工作得到了国家自然科学基金(51603080,21375043)、国家重点研发计划(2016YFD0500700)和农业微生物学国家重点实验室的资助。

论文链接:http://pubs.acs.org/doi/pdfplus/10.1021/acsnano.7b00216

责任编辑:兰涵旗
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