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天津工業大學高輝教授課題組 CEJ:具有抗核粒梭桿菌活性的超分子遞送系統的構建及其對耐藥結直腸癌的靶向治療
2022-06-20  來源:高分子科技

  結直腸癌(CRC)患者的死亡率位列癌癥死亡率第二位,對CRC晚期患者來說,化療仍然是其主要的治療方式。然而,患者因藥物耐藥性問題易導致腫瘤療效不佳及復發,5年存活率低于10%,其中,核粒梭桿菌(Fn)是引起CRC對化療藥物奧沙利鉑產生耐藥性的關鍵病原菌。臨床上使用抗生素來治療Fn感染,然而,Fn形成生物被膜會使抗生素產生耐藥性;另外,抗生素非選擇性地消滅了促腫瘤和抗腫瘤細菌。基于此,發展選擇性消滅Fn、并且能移除Fn生物被膜的高效化療藥物載體,是克服CRC對奧沙利鉑化療耐藥性的科學前沿問題。鑒于月桂酸(LA)對Fn具有特異性的抑制作用,能夠消除Fn細菌生物被膜,將其引入奧沙利鉑載體中,為克服Fn引起的CRC對奧沙利鉑的化療耐藥性提供了獨特的解決方案。


  近期,天津工業大學高輝教授團隊設計合成了一種解決Fn引起的化療藥物耐藥性的新型超分子納米粒子PG-Pt-LA/CB[7]見下圖)。該體系采用聚縮水甘油醚(PG)作為納米藥物載體骨架,通過酯化反應引入抗菌劑LA和抗腫瘤分子奧沙利鉑,并通過主客體相互作用引入葫蘆[7]脲(CB[7]),得到超分子納米粒子PG-Pt-LA/CB[7]。在CRC微環境中,由于精胺競爭作用,CB[7]解離脫落,納米藥物在靶向部位發揮抗腫瘤作用,同時實現納米粒子由大變小的轉化,增強了納米粒子的腫瘤深滲透效果。深入研究其抗菌與抗腫瘤機制,發現LA通過抑制Fn引起的自噬,降低了化療藥物的耐藥性。體內實驗構建了感染FnHT29CT26luc小鼠模型,研究結果表明:PG-Pt-LA/CB[7]納米粒子不僅通過超分子包絡作用有效地提高了生物安全性,而且其響應性解離實現了腫瘤部位的高度靶向;同時,通過超分子組裝與腫瘤微環境響應性解組裝的粒徑變化,實現了血液長循環與腫瘤部位深層滲透的統一;通過選擇性消除Fn和抑制自噬實現了耐藥性CRC的治療。


  該超分子納米體系有望同時解決五方面的臨床難題:

  ①解決了奧沙利鉑耐藥性問題;

  ②通過超分子組裝,實現了藥物體內長循環;

  ③解決了奧沙利鉑毒性高的問題,提高了生物安全性;

  ④響應性解離技術實現藥物精準靶向。

  ⑤實現藥物在腫瘤部位深滲透;


  該超分子納米體系的構建不僅為臨床CRC治療提供了理論和實驗基礎,而且也為治療其他細菌誘導相關化療耐藥癌癥提供了有效策略。


超分子納米載體治療耐藥結直腸癌示意圖


  相關成果近期發表于期刊《化學工程雜志》(Chemical Engineering JournalConstruction of size-transformable supramolecular nano-platform against drug-resistant colorectal cancer caused by Fusobacterium nucleatum
天津工業大學材料科學與工程學院高輝教授為本文通訊作者。第一作者為博士生閆香潔。該研究得到了國家自然科學基金的支持。


  論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.137605

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(責任編輯:xu)
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