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浙大湯谷平和顧臻聯合課題組在Nano Today上報道天然貽貝蛋白抗腫瘤納米藥物輸送系統

來源：浙江大學      2022-12-23
導讀：近日，浙江大學化學系湯谷平和藥學院顧臻聯合課題組研發了一種基于天然貽貝足絲蛋白的光療-化療復合型納米藥物輸送系統。其特點在于，利用足絲蛋白的結構特性高效包載光敏劑和化療前藥，同時以藥物分子為調控單元操控蛋白生物活性，在動物模型試驗中表明，其能夠攜載藥物突破體內生、病理屏障，在腫瘤部位實施靶向駐留和滲透。
納米藥物輸送系統是實現腫瘤精準治療的重要策略之一。近年來，基于天然生物大分子的遞藥系統在規避體內清除、突破腫瘤屏障和實現智能控釋等方面表現出獨特優勢。在此基礎上，如何進一步增強藥物在腫瘤部位的定向駐留和滲透，是改善治療效果和降低毒副作用的關鍵。
貽貝足絲蛋白具有天然的生物粘附性和陽離子特性，精準調控其生物活性并構建為智能載體，有望為藥物的腫瘤靶向駐留和滲透提供全新平臺。為此，聯合課題組研究人員研發了一種基于天然貽貝足絲蛋白的光療-化療復合型納米藥物輸送系統。其特點在于，利用足絲蛋白的結構特性高效包載光敏劑和化療前藥，同時以藥物分子為調控單元操控蛋白生物活性，在動物模型試驗中表明，其能夠攜載藥物突破體內生、病理屏障，在腫瘤部位實施靶向駐留和滲透。在此基礎上，利用腫瘤環境響應性釋放藥物并激活前藥，發揮光動力和乏氧驅動化療的協同治療功能。研究論文發表在Nano Today(IF=18.9)上，題為“Natural mussel protein-derived antitumor nanomedicine with tumor targeted bioadhesion and penetration”。
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天然貽貝足絲蛋白（NMPs）的生物粘附功能主要依賴于多巴（DOPA）的化學活性。因此，研究人員設計了一種苯硼酸（PBA）修飾的乏氧響應型替拉扎明前藥（PBT），利用PBA與DOPA的動態共價鍵實現NMPs粘附性的精準調控，其不但具有長效循環性能，而且還具有腫瘤環境響應性的生物粘附能力，故顯著提升藥物在腫瘤部位的駐留和累積。進一步利用NMPs的電荷特性和空間組裝能力攜載光敏劑吲哚菁綠（ICG），制備復合型納米藥物輸送系統ICG-PBT@NMPs。經動物模型證明，ICG-PBT@NMPs利用獨特的腫瘤靶向粘附和滲透增加藥物浸潤，通過發揮協同機制高效抑制腫瘤的發展和轉移。利用藥物分子精準調控天然蛋白構效關系，進而構建智能遞藥系統的設計策略也為抗腫瘤藥物輸送提供了新思路。
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Figure 1. Design of ICG-PBT@NMPs nanomedicine and combination antitumor mechanism.
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Figure 2. The chemical characterization of NMPs and ICG-PBT@NMPs nanoparticles.
本文第一作者為化學系博士研究生何云紅，浙江大學藥學院顧臻教授和化學系白宏震專職研究員為共同通訊作者。本課題受國家自然科學基金項目的資助和浙江大學科技創新團隊項目的資助。

原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.nantod.2022.101700

參考資料：http://www.chem.zju.edu.cn/chemcn/2022/1213/c34751a2701478/page.htm



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