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天工大高辉/李晓晖团队 Acta Biomater.:二甲双胍多功能纳米药物克服具核梭杆菌介导的结直肠癌化疗耐药与免疫抑制
2025-02-11  来源:高分子科技

  结直肠癌(CRC)是全球最常见和致命的恶性肿瘤之一。目前化疗仍是CRC患者的主要治疗手段,但肿瘤内的具核梭杆菌(Fusobacterium nucleatumFn)会导致化疗耐药并形成免疫抑制的肿瘤微环境,严重影响治疗效果。近日,天津工业大学高辉/李晓晖团队在期刊《Acta Biomaterialia》(IF=9.4)发表了题为“Multifunctional nanodrug for simultaneously combating chemoresistance and immunosuppression in Fusobacterium nucleatum-associated colorectal cancer”的研究论文,开发出一种新型多功能纳米药物(MPLO@HA),可同时实现抗菌、化疗和免疫调节的协同治疗效果。



  MPLO@HA纳米药物通过将二甲双胍(Met)、奥沙利铂(OxPt)和月桂酸(LA)偶联到寡聚乙烯亚胺(OEI)上,再与透明质酸(HA)复合而成。研究表明,MPLO@HA纳米药物具有多重响应性,可对肿瘤微环境中的pH、谷胱甘肽和透明质酸酶产生响应,实现在肿瘤部位的精准靶向和可控释放。MPLO@HA通过自组装产生的高正电荷结构与二甲双胍的协同作用,有效清除肿瘤细胞内外的Fn,克服Fn介导的化疗耐药性。同时,二甲双胍的引入显著提高了肿瘤细胞对化疗药物的敏感性。在免疫调节方面,MPLO@HA纳米药物能诱导免疫原性细胞死亡(ICD),有效促进肿瘤相关巨噬细胞从免疫抑制性M2型向促炎症性M1型转化,显著降低调节性T细胞(Tregs)和髓系来源抑制细胞(MDSCs)的水平,从而改善肿瘤免疫微环境。体内实验结果表明,与传统化疗药物相比,MPLO@HA纳米药物在较低剂量下即可实现显著的抗肿瘤效果。该研究通过整合抗菌、化疗和免疫调节三重功能,为克服Fn介导的化疗耐药和免疫抑制提供了新的治疗策略,也为其他细菌相关癌症的治疗提供了理论基础和技术参考。


图1. MPLO@HA纳米药物的制备及其在Fn相关CRC治疗中的作用机制示意图。


图2. MPLO@HA纳米药物体外细胞摄取和细胞毒性研究。


图3. 体外免疫原性细胞死亡(ICD)反应和巨噬细胞复极化效果。


图4. MPLO@HA纳米药物的体内抗肿瘤效果。


  该论文通讯作者为天津工业大学高辉教授,第一作者为天津工业大学李晓晖副教授。 本工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金以及天津市重点基金的支持。本工作感谢硕士生吴梦迪、高琳冉对论文工作做出的贡献,同时对天津工业大学分析测试中心在分析测试方面提供的大力支持表示衷心感谢!


作者简介


  高辉,天津市特聘教授,曾入选教育部新世纪优秀人才支持计划、“天津市131创新型人才培养工程”第一层次人选、天津市创新人才推进计划中青年科技创新领军人才,获得天津市自然科学二等奖一项(排名第一)。主持国家自然科学基金项目6项、省部级项目7项。近年以通讯作者在Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Funct. Mater., J. Controlled Release, Aggregate, Nano Today, Acta Biomaterialia等杂志发表SCI论文1百余篇,他引4千余次,H因子37。主要从事生物医用高分子和药物靶向递送研究。


  李晓晖,天津工业大学副教授,主持国家自然科学基金、天津市自然科学基金和企业横向项目。相关成果发表在Advanced Materials, Advanced Functional Materials, Acta Biomaterialia, Chemical Engineering Journal等期刊,获得多项授权专利。主要从事两性离子多功能水凝胶的制备;肠道菌群调控活性材料的研制;防雾、抗冻、抗菌涂层的制备研究;抗肿瘤纳米粒子材料的设计及功效研究。


  论文信息:Xiaohui Li, Mengdi Wu, Yu Wu, Youtao Xin, Linran Gao, Mahmoud Elsabahy, Xuan Wang, Jimin Zhang, Xiongwei Qu, Hui Gao*. Multifunctional nanodrug for simultaneously combating chemoresistance and immunosuppression in Fusobacterium nucleatum-associated colorectal cancer, Acta Biomaterialia, 2025.

  文章链接:https://doi.org/10.1016/j.actbio.2025.02.013

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(责任编辑:xu)
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