手術切除作為治療惡性黑色素瘤的主要策略,挽救了大量患者的生命。然而,手術不可避免地會導致皮膚和周圍組織的嚴重損傷。而且,傷口周圍的殘留腫瘤細胞進一步引起腫瘤復發和轉移,導致惡性黑色素瘤即使在手術后也具有較低的五年生存率。因此,除了手術治療之外,惡性黑色素瘤仍需要額外的治療以消除殘余腫瘤,同時促進皮膚組織的再生。
腫瘤清除和組織再生分別依賴于腫瘤和正常細胞的某些生物學行為,而這些行為可能受到細胞內微環境的調控。在這些細胞中按需執行任務,從而操縱細胞微環境的納米材料將是實現綜合治療的一種有希望的方法。在各種細胞內微環境中,銅和一氧化氮(NO)密切參與腫瘤組織和健康組織的不同生理和病理過程,有望作為操縱的理想目標。因此,設計適當的納米材料來降低腫瘤細胞中異常高表達的銅,并在腫瘤細胞和正常細胞中按需釋放相應劑量的NO,將實現腫瘤消除和組織再生一體化治療,從而有效抑制惡性黑色素瘤進展。
圖1. MBGP凝膠的合成和一體化治療機制示意圖。
圖2. MBGP-Gel的銅依賴性功能。
圖3.MBGP-Gel在腫瘤治療和組織再生中的體外細胞選擇性
圖4. MBGP-Gel的體內抗腫瘤特性
圖5. 腫瘤復發抑制及皮膚再生評價。
在此工作中,作者創造性的提出了一種雙向調控細胞行為的治療機制,該綜合治療策略通過腫瘤細胞與健康細胞微環境的顯著差異,既實現了ROS與NO通過亞銅催化協同治療破壞原發腫瘤,又通過銅掠奪控制腫瘤細胞內銅的濃度,抑制腫瘤轉移,更重要的是同步實現了NO促進皮膚再生的功能。這可能有助于理解和拓展智能納米材料在腫瘤術后殘余腫瘤切除和組織再生的綜合治療中的應用。
文章鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.202304394
通訊作者簡介
西安交通大學陳鑫教授:西安交通大學化工學院教授,國家級高層次青年人才,陜西省百人計劃學者,陜西省優秀留學歸國人員,英國皇家化學會2020新銳科學家,西安交通大學A類青年拔尖人才,中國生物醫學工程學會組織工程與再生醫學分會委員,中華口腔醫學會口腔生物醫學專業委員會委員,納米腫瘤學專委會青年委員。先后主持國家自然科學基金、省部級自然科學基金等十余項。主要從事智能醫用材料的研究,在Nature Biomedical Engineering, Science Translational Medicine, Science Advances, Advanced Materials, Advanced Functional Materials, ACS Nano, Biomaterials等國際知名學術期刊上發表科研論文70余篇,受邀撰寫學術專著3章,申請/授權國家發明專利13項。目前擔任Chinese Chemical Letters、Pharmaceutics、Nano Biomedicine and Engineering等學術期刊編委。
西安交通大學張彥民教授:西安交通大學藥學院教授,陜西省天然藥物研究與工程重點實驗室主任、西安交通大學血管藥物研究所所長等。陜西省杰出青年基金獲得者、入選教育部新世紀優秀人才、陜西省中青年科技創新領軍人才、西安交通大學A類青年拔尖人才等。擔任中國抗癌協會抗癌藥物專業委員會常務委員、中國藥理學會分析藥理專業委員會委員、陜西省藥學會理事等。擔任SCI期刊Journal of Pharmaceutical Analysis雜志常務副主編、Frontiers in Pharmacology、Frontiers in Oncology雜志副主編,Biosensors、Oncol Rep等期刊編委。主持國家自然科學基金項目、國家重大新藥創制專項等30余項;發表論文200篇;申請/授權國家發明專利32項;以第一完成人獲陜西省科學技術二等獎2項、獲陜西高等學校科學技術一等獎1項,以參與人獲國家技術發明二等獎等。
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