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天工大高輝教授團(tuán)隊(duì)《Small Methods》：遠(yuǎn)程可控的超分子納米藥物為Fn相關(guān)耐藥結(jié)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(jié)腸癌或腸癌，是發(fā)病率最高的癌癥類型之一。對(duì)于晚期結(jié)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(huì)因耐藥而出現(xiàn)腫瘤復(fù)發(fā)，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(diào)癌細(xì)胞的自噬促使CRC產(chǎn)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(dǎo)的化療耐藥性已經(jīng)付出了巨大努力，但是，提高藥物負(fù)載能力和實(shí)現(xiàn)藥物的可控釋放仍然具有挑戰(zhàn)性。


  近期，天津工業(yè)大學(xué)高輝教授/馬飛賀研究員團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)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(yīng)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(fù)電荷的奧沙利鉑前藥（OXA-COOH）、上轉(zhuǎn)換納米粒子（UCNPs）和聚乙二醇-偶氮苯（PEG-Azo），構(gòu)建了一種新型的超分子納米顆粒（SUNPs），以提高載藥量并實(shí)現(xiàn)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(fā)生順反異構(gòu)，進(jìn)而解體。該體系引入上轉(zhuǎn)換納米粒子，將遠(yuǎn)程激發(fā)波長由紫外區(qū)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(fù)合，有效提高了載藥量。因此，該體系在生理?xiàng)l件下具有較高的OXA-COOH負(fù)載能力和良好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，而在980 nm激發(fā)和CRC微環(huán)境中的偶氮還原酶作用下解離；同時(shí)，在腫瘤的微酸性環(huán)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(shè)計(jì)和構(gòu)建示意圖。


  在體內(nèi)實(shí)驗(yàn)（圖2）中，動(dòng)物成像結(jié)果顯示腫瘤中SUNPs的熒光強(qiáng)度呈時(shí)間依賴性，并且 SUNPs 具有良好的腫瘤蓄積能力。體內(nèi)抗腫瘤實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明SUNPs具有良好的生物相容性；在NIR照射下，經(jīng)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(zhuǎn)了Fn誘導(dǎo)的化療耐藥性；體內(nèi)抗菌實(shí)驗(yàn)表明SUNPs 能有效抑制Fn的生長。


  這項(xiàng)研究利用遠(yuǎn)程可控的NIR以及CRC特有的內(nèi)源性偶氮還原酶作為刺激響應(yīng)因素，在單一系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了提高藥物負(fù)載效率和可控釋放的雙重效果，為細(xì)菌相關(guān)耐藥性癌癥的精準(zhǔn)治療提供了一種前景廣闊的候選材料。 


圖2. SUNPs的體內(nèi)抗腫瘤效果評(píng)估。


  相關(guān)成果近期發(fā)表于期刊《Small Methods》：Remotely Controllable Supramolecular Nanomedicine for Drug-Resistant Colorectal Cancer Therapy Caused by Fusobacterium nucleatum。這項(xiàng)工作得到了國家自然科學(xué)基金（U20A20260，22075209）以及天津市重點(diǎn)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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