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【科研动态】杨祥良教授、赵彦兵教授课题组与陈华兵教授课题组合作研究重要进展:光激活双价铂纳米复合物时空精准协同抗肿瘤治疗

作者:编辑:任一杰 时间:2019-05-30 点击量:

(通讯员 赵浩)5月22日,美国化学会旗下期刊《美国化学会 纳米》(ACS Nano)在线发表生命学院、国家纳米药物工程技术研究中心杨祥良教授、赵彦兵教授与苏州大学药学院陈华兵教授合作完成的研究论文“Spatiotemporally Light-Activatable Platinum Nanocomplexes for Selective and Cooperative Cancer Therapy”。

癌症是严重危害人类健康的重大疾病之一,协同多种疗法(如化疗、热疗、光动力学治疗等)是当前癌症治疗研究的重要发展方向,高性能的纳米药物具有渗透与滞留增强效应(EPR)、智能响应性、可靶向修饰、不同作用机制药物共输运等优势,在精准协同不同抗肿瘤疗法、增强疗效、降低毒副作用方面受到极大关注。但如何合理设计具有时空选择性的纳米药物载体,进一步增强其肿瘤靶向传递及精准协同抗肿瘤效果仍然面临诸多挑战。例如,杨祥良教授团队提出的抗肿瘤纳米药物体内递送“五得原则”:即,“跑得动(long circulation)”、“停得下(targeting)”、钻得深“(penetration)”、“进得去(internalization)”和“放得出(releasing)”这五个过程对纳米药物提出了不同的、甚至是矛盾的要求,如“跑得动”和“进得去”两过程对纳米表面亲疏水性的不同要求(所谓的“PEG困境”),以及“跑得动”和“放得出”过程中的药物泄漏与定位释药问题。针对PEG困境,目前已有多种解决策略,如电荷反转、酸/酶定位降解、以及亲疏水性反转等。然而如何解决药物泄漏、精准定位释药的问题,目前仍未有很好的解决方案。

铂离子药物(如顺铂,卡铂,奥沙利铂等)具有优异的肿瘤杀伤效果,在癌症治疗领域里发挥了重要作用,然而由于其较差的靶向传递和控释性能,与其它抗肿瘤模式在时间、空间上的精准协同一直是其临床应用的一大挑战。针对这个问题,该研究以Pt4+离子配位交联纳米凝胶为模板,通过简单、可控的还原反应制备了具有零价Pt0核和二价Pt2+壳层的双价态铂纳米团簇(PtNCs)。由于细胞毒性的Pt2+离子通过强烈的金属-金属相互作用紧密结合在零价Pt0核表面,从而有效地减少了药物的提前泄漏和对正常组织的非选择性损伤。在近红外激光照射下,PtNCs通过Pt0核的光热转换产生大量热量,从而引发Pt2+离子的时空选择性“on-demand”释放,实现了热疗与化疗的精准协同。此外,PtNCs还通过光热调控的亲疏水性反转策略,很好地解决“PEG困境”,显著增强了PtNCs在肿瘤部位的选择性蓄积,提高了治疗效果,降低了毒副作用。该研究所发展的纳米药物时空递送策略,对解决抗肿瘤纳米药物中药物泄漏和时空定位释药,以及PEG困境等挑战提供了新的思路。

《ACS Nano》是全球纳米科学与材料领域的顶尖期刊。生命学院博士生赵浩为该论文的第一作者。生命学院黄文晶和占桂婷博士等参与了该项研究。该研究得到国家重点研究计划和国家自然科学基金的资助。

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