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澳門大學(xué)代云路課題組 AFM:利用金屬-多酚納米遞送平臺結(jié)合可調(diào)控的低強度超聲實現(xiàn)腫瘤放療增敏及放療-聲動力聯(lián)合療法
2022-07-22  來源:高分子科技

  腫瘤乏氧微環(huán)境與腫瘤生長、轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)密切相關(guān),大大降低了腫瘤放療的臨床效果。考慮到臨床腫瘤放療(RT)患者的身體耐受性和劑量依賴的副作用,澳門大學(xué)代云路團隊設(shè)計了一種兩步法抗腫瘤聯(lián)合策略(圖一):第一步通過無創(chuàng)和可控低強度脈沖超聲(LIPUS)的物理刺激緩解腫瘤微環(huán)境乏氧水平,增強腫瘤放療敏感性。第二步,利用金屬多酚納米遞送平臺實現(xiàn)腫瘤放療和聲動力聯(lián)合療法。利用 PEG-多酚偶聯(lián)放療增敏劑鉑(Pt),并與聲敏劑 PEG-purpurin 18(PEG-P18)組裝成納米顆粒(NPs),即 PP18-Pt NPs,該納米顆粒具有良好的生物相容性和活體藥代動力學(xué)特性,在X-ray 和 超聲(US)刺激下,可實現(xiàn)高水平的活性氧介導(dǎo)的腫瘤細胞凋亡。


圖一:金屬多酚納米顆粒的構(gòu)建及治療策略


  首先,研究者探索了LIPUS對腫瘤乏氧微環(huán)境的影響(圖二)。免疫熒光實驗結(jié)果顯示,相比于對照組,LIPUS組腫瘤的邊緣和內(nèi)部HIF-1α表達量均明顯降低,CD31表達量明顯增高,說明LIPUS能夠降低腫瘤乏氧水平。同樣,對比X-ray組和 LIPUS+X-ray 組,LIPUS+X-ray 組腫瘤乏氧水平亦顯著降低。腫瘤乏氧水平的降低有利于增強腫瘤放療敏感性,為第二步腫瘤放療及聲動力聯(lián)合療法奠定基礎(chǔ)。 


圖二:低強度脈沖超聲(LIPUS)調(diào)節(jié)腫瘤乏氧微環(huán)境。


  利用4T1乳腺癌腫瘤模型,對該策略的抗腫瘤治療效果進行評估(圖三)。結(jié)果表明,LIPUS 是一種安全且有效的調(diào)節(jié)腫瘤微環(huán)境乏氧水平的手段。基于可調(diào)節(jié)的LIPUS和金屬多酚納米遞送平臺設(shè)計的該抗腫瘤兩步策略可有效抑制小鼠4T1乳腺癌腫瘤的生長并激活機體的抗腫瘤免疫應(yīng)答。 


圖三:基于金屬多酚納米遞送平臺的腫瘤放療及聲動力聯(lián)合療法的抗腫瘤效果及相應(yīng)的抗腫瘤免疫應(yīng)答。


  這一成果近期發(fā)表在Adv. Funct. Mater.上,文章的通訊作者為澳門大學(xué)代云路助理教授,第一作者為澳門大學(xué)博士生田野桑瑋田浩


  論文信息:A Two-Step Flexible Ultrasound Strategy to Enhance the Tumor Radiotherapy via Metal–Phenolic Network Nanoplatform. Adv. Funct. Mater. 2022, 2205690.

  原文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.202205690

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