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天工大高輝教授團隊《Small Methods》：遠程可控的超分子納米藥物為Fn相關耐藥結直腸癌提供有效治療策略

2023-11-30 來源：高分子科技

大腸癌（CRC）又稱結腸癌或腸癌，是發病率最高的癌癥類型之一。對于晚期結直腸癌患者，化療仍被視為主要治療方法。然而，晚期患者往往會因耐藥而出現腫瘤復發，其5年生存率不到10%。具核梭桿菌（Fusobacterium nucleatum，Fn）是一種革蘭氏陰性厭氧菌，其通過上調癌細胞的自噬促使CRC產生化療耐藥性。盡管通過共同遞送抗菌劑和化療藥物來克服Fn誘導的化療耐藥性已經付出了巨大努力，但是，提高藥物負載能力和實現藥物的可控釋放仍然具有挑戰性。

近期，天津工業大學高輝教授/馬飛賀研究員團隊設計合成了一種解決Fn引起化療藥物耐藥性的新型近紅外響應超分子納米體系SUNPs。該體系通過引入具有Fn抑制能力的帶正電荷的聚合物（PAMAM-LA-CD）、帶負電荷的奧沙利鉑前藥（OXA-COOH）、上轉換納米粒子（UCNPs）和聚乙二醇-偶氮苯（PEG-Azo），構建了一種新型的超分子納米顆粒（SUNPs），以提高載藥量并實現耐藥CRC治療的按需藥物釋放（圖1）。這種超分子納米粒子通過Azo與CD之間的主客體相互作用形成超分子納米顆粒，AZO在340~380 nm紫外光的照射下發生順反異構，進而解體。該體系引入上轉換納米粒子，將遠程激發波長由紫外區提高到近紅外980 nm。另一方面，OXA-COOH可以通過靜電作用與PAMAM-LA-CD復合，有效提高了載藥量。因此，該體系在生理條件下具有較高的OXA-COOH負載能力和良好的結構穩定性，而在980 nm激發和CRC微環境中的偶氮還原酶作用下解離；同時，在腫瘤的微酸性環境中OXA-COOH與藥物載體的靜電作用減弱，從而在腫瘤部位按需釋放藥物。

圖1. 用于治療Fn感染的CRC的SUNPs的設計和構建示意圖。

在體內實驗（圖2）中，動物成像結果顯示腫瘤中SUNPs的熒光強度呈時間依賴性，并且 SUNPs 具有良好的腫瘤蓄積能力。體內抗腫瘤實驗結果表明SUNPs具有良好的生物相容性；在NIR照射下，經SUNPs處理的Fn感染荷瘤小鼠的腫瘤生長明顯減慢，SUNPs有效逆轉了Fn誘導的化療耐藥性；體內抗菌實驗表明SUNPs 能有效抑制Fn的生長。

這項研究利用遠程可控的NIR以及CRC特有的內源性偶氮還原酶作為刺激響應因素，在單一系統中實現了提高藥物負載效率和可控釋放的雙重效果，為細菌相關耐藥性癌癥的精準治療提供了一種前景廣闊的候選材料。

圖2. SUNPs的體內抗腫瘤效果評估。

相關成果近期發表于期刊《Small Methods》：Remotely Controllable Supramolecular Nanomedicine for Drug-Resistant Colorectal Cancer Therapy Caused by Fusobacterium nucleatum。這項工作得到了國家自然科學基金（U20A20260，22075209）以及天津市重點基金（22JCZDJC00570）的支持。

原文鏈接：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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（責任編輯：xu）

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