近期,中南大學湘雅藥學院藥劑系程澤能教授團隊及丁勁松-周文虎教授團隊在納米藥物制劑領域取得系列研究成果,在國際知名期刊《Acta Pharmaceutica Sinica B》(IF = 11.413)及《Journal of Nanobiotechnology》(IF = 10.435)上連續發表了三篇研究性論文。腫瘤是難治性重大疾病,藥物治療是常規的非介入治療策略。與此同時,多種新型治療手段相繼開發,聯合化療實現協同治療,如光動力治療、光熱治療、饑餓治療等。然而,一方面化療藥物的非特異性組織分布導致嚴重不良反應,同時腫瘤的病理環境可導致治療耐受。因此,構建腫瘤靶向藥物遞送策略,并實現腫瘤微環境的調控,實現腫瘤高效低毒治療具有重要意義。基于以上思路,我院藥劑學系科研團隊,設計與構建一系列智能納米藥物遞送系統,為腫瘤的治療提供新的制劑構建思路。
為實現藥物的精準釋放與可控激活,程澤能教授團隊設計了一種多柔比星前藥pB-DOX,進一步將pB-DOX與光敏劑ICG共載于納米脂質體,通過ICG的熒光成像和光聲成像性能監測納米脂質體在腫瘤部位的蓄積。給予808 nm的近紅外光照射后,ICG生成的活性氧(ROS)發揮PDT作用;同時,ROS觸發pB-DOX的ROS敏感鍵斷裂,發揮化療作用。該納米藥物在體循環和非腫瘤組織中低毒,在靶點按需釋藥以實現化療和PDT的協同治療,為智能響應藥物遞送系統向臨床轉化提供了新思路。該論文以“ROS-responsive liposomes with NIR light-triggered doxorubicin release for combinatorial therapy of breast cancer”為題發表于《Journal of Nanobiotechnology》雜志,論文第一作者為2017級博士研究生易漢希,該研究得到國家自然科學基金資助。
針對光動力治療的臨床應用瓶頸,如腫瘤乏氧,抗氧化系統及ATP依賴的獲得性耐受,丁勁松-周文虎教授團隊構建了一種循環性納米“反應器”,旨在克服多種耐受機制,增強光動力治療效果。將葡萄糖氧化酶及光敏劑Chlorin e6包載到團隊首創的核殼納米自組裝體中,并綴合MnO2及包覆透明質酸,形成循環性納米“反應器”。該納米反應器可主動靶向至腫瘤組織并被腫瘤細胞攝取。通過葡萄糖氧化酶催化消耗葡萄糖抑制ATP的合成,并產生過氧化氫用于循壞供氧,從而緩解腫瘤乏氧狀態。此外,MnO2可消耗內源性谷胱甘肽,破壞腫瘤的抗氧化系統。通過上述機制,納米反應器可敏化光動力治療,取得最大化的腫瘤治療效果。該研究為克服光動力治療耐受提供了一種新的思路,推進了光動力治療的臨床轉化。該論文以“A Cyclic Nano-reactor Achieving Enhanced Photodynamic Tumor Therapy by Reversing Multiple Resistances”為題發表于《Journal of Nanobiotechnology》雜志,論文第一作者為2018級博士研究生劉鵬,該研究得到中南大學科研啟動基金、中南大學創新驅動基金、湖南省科協青年人才托舉工程和國家自然科學基金資助。
與此同時,丁勁松-周文虎教授團隊構建了一種復合型的MnO2綴合氧化石墨烯片狀納米體系共遞送光敏劑Chlorin e6及化療藥物順鉑,并修飾透明質酸(HA)作為穩定劑及靶向配體。在該復合體系中,MnO2催化產氧及消耗內源性谷胱甘肽;還原產物Mn2+通過芬頓效應發揮化學動力學治療作用;該工作展現出腫瘤微環境調控型納米遞藥體系用于聯合治療的巨大潛力,為設計多功能納米遞藥系統用于增強型化療-光動力聯合治療提供了一種新的思路。本論文以“A Smart MnO2 Doped Graphene Oxide Nanosheet for Enhanced Chemo-Photodynamic Combinatorial Therapy via Simultaneous Oxygenation and Glutathione”為題發表于國產卓越期刊《Acta Pharmaceutica Sinica B》上。論文第一作者為2018級博士研究生劉鵬,該研究得到中南大學科研啟動基金、中南大學創新驅動基金、湖南省科協青年人才托舉工程和國家自然科學基金資助。
附三篇論文鏈接:
https://jnanobiotechnology.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12951-021-00877-6
https://jnanobiotechnology.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12951-021-00893-6
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211383520306638
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