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 nucleatum，Fn）是一种革兰氏阴性厌氧菌，其通过上调癌细胞的自噬促使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Azo与CD之间的主客体相互作用形成超分子纳米颗粒，AZO在340~380 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。

图1. 用于治疗Fn感染的CRC的SUNPs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，经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。

图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（U20A20260，22075209）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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