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天工大高辉教授团队《Small Methods》:远程可控的超分子纳米药物为Fn相关耐药结直肠癌提供有效治疗策略
2023-11-30  来源:高分子科技

  大肠癌(CRC)又称结肠癌或肠癌,是发病率最高的癌症类型之一。对于晚期结直肠癌患者,化疗仍被视为主要治疗方法。然而,晚期患者往往会因耐药而出现肿瘤复发,其5年生存率不到10%。具核梭杆菌Fusobacterium nucleatumFn是一种革兰氏阴性厌氧菌,通过上调癌细胞的自噬使CRC产生化疗耐药性。尽管通过共同递送抗菌剂和化疗药物来克服Fn诱导的化疗耐药性已经付出了巨大努力,但是,提高药物负载能力和实现药物的可控释放仍然具有挑战性。


  近期,天津工业大学高辉教授/马飞贺研究员团队设计合成了一种解决Fn引起化疗药物耐药性的新型近红外响应超分子纳米体系SUNPs该体系通过引入具有Fn抑制能力的带正电荷的聚合物PAMAM-LA-CD、带负电荷的奥沙利铂前药OXA-COOH、上转换纳米粒子(UCNPs和聚乙二醇-偶氮苯PEG-Azo),构建了一种新型的超分子纳米颗粒(SUNPs),以提高载药量并实现耐药CRC治疗的按需药物释放(图1)。这种超分子纳米粒子通过AzoCD之间的主客体相互作用形成超分子纳米颗粒,AZO340~380 nm紫外光的照射下发生顺反异构,进而解体。该体系引入上转换纳米粒子,将远程激发波长由紫外区提高到近红外980 nm。另一方面,OXA-COOH可以通过静电作用与PAMAM-LA-CD复合,有效提高了载药量。因此,该体系在生理条件下具有较高的OXA-COOH负载能力和良好的结构稳定性,而在980 nm激发和CRC微环境中的偶氮还原酶作用下解离;同时,在肿瘤的微酸性环境中OXA-COOH与药物载体的静电作用减弱,从而在肿瘤部位按需释放药物。 


1. 用于治疗Fn感染的CRCSUNPs的设计和构建示意图。


  在体内实验(图2)中,动物成像结果显示肿瘤中SUNPs的荧光强度呈时间依赖性,并且 SUNPs 具有良好的肿瘤蓄积能力。体内抗肿瘤实验结果表明SUNPs具有良好的生物相容性;在NIR照射下,SUNPs处理的Fn感染荷瘤小鼠的肿瘤生长明显减慢,SUNPs有效逆转了Fn诱导的化疗耐药性;体内抗菌实验表明SUNPs 能有效抑制Fn的生长。


  这项研究利用远程可控的NIR以及CRC特有的内源性偶氮还原酶作为刺激响应因素,在单一系统中实现了提高药物负载效率和可控释放的双重效果,为细菌相关耐药性癌症的精准治疗提供了一种前景广阔的候选材料。 


2. SUNPs的体内抗肿瘤效果评估。


  相关成果近期发表于期刊《Small Methods》:Remotely Controllable Supramolecular Nanomedicine for Drug-Resistant Colorectal Cancer Therapy Caused by Fusobacterium nucleatum。这项工作得到了国家自然科学基金(U20A2026022075209)以及天津市重点基金(22JCZDJC00570)的支持。


  原文链接:X.Yan, Y. Xin, Y. Yu, X. Li, B. Li, M. Elsabahy, J. Zhang, F. Ma, H. Gao, Remotely Controllable Supramolecular Nanomedicine for Drug‐Resistant Colorectal Cancer Therapy Caused by Fusobacterium nucleatum. Small Methods 2023, 2301309. 

  https://doi.org/10.1002/smtd.202301309

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(责任编辑:xu)
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