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国家纳米科学中心在肿瘤微环境调控纳米药物领域取得阶段性进展

肿瘤微环境主要由肿瘤细胞以外的基质细胞﹑免疫细胞﹑血管﹑淋巴管和细胞外基质等组成。其中,肿瘤的血管屏障和基质屏障是限制药物肿瘤渗透的主要因素。因此,利用纳米药物对肿瘤微环境的血管屏障和基质屏障进行调控,或将成为肿瘤治疗的重要手段。  

血小板在凝血和止血过程中发挥核心作用。在肿瘤微环境中,血小板可以通过分泌多种血管保护因子或直接粘附于血管受损处,来维持肿瘤血管内皮的完整性,为肿瘤快速生长提供基本的营养保障。在前期工作的基础上,国家纳米科学中心聂广军课题组通过构建环境响应型纳米药物载体,实现安全、高效的肿瘤局部血小板清除,以增强肿瘤血管的通透性和化疗药物在肿瘤部位的靶向富集(Nature Biomedical Engineering, 2017, 1, 667)。 

胰腺癌微环境具有高度纤维化、过度结缔组织增生等特殊病理特点,极大地阻碍了化疗药物的肿瘤富集。激活的胰腺星状细胞(PSC)大量分泌胶原、纤连蛋白以及基质金属蛋白酶等细胞外基质,是胰腺癌微环境基质的主要来源。聂广军课题组通过构建表面修饰聚乙二醇的阳离子金纳米体系,同时递送PSC调控药物及降低基质分泌的siRNA,实现逆转PSC的活化状态,调控胰腺癌微环境基质平衡、增强胰腺癌化疗效果(Nature Communications, 2018, 9, 3390) 

团队基于生物分子自组装智能纳米药物特异性响应和调控肿瘤微环境的系列工作受到广泛关注,近期受邀为Nature Protocols撰写的实验方法类文章在线发表(Nature Protocols, 10.1038/s41596-020-00421-0)。该工作中,详细总结了基于肿瘤微环境的病生理特征发展的广谱性(例如基于肿瘤微酸性)或特异性(例如基于微环境特异性表达的蛋白酶)智能响应性纳米药物,通过调控肿瘤血管微环境和基质微环境,实现增强的抗肿瘤功能。 

 

图:肿瘤血管 (a) 和肿瘤基质细胞 (b) 调控的智能纳米药物设计原理 

国家纳米科学中心博士后张银龙和博士毕业生韩雪祥为论文的共同第一作者,聂广军研究员为通讯作者。该系列成果得到国家自然科学基金委、科技部、中科院和北京市科委项目的支持。 

 

来源:国家纳米科学中心官网

 

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