乳腺癌嚴重威脅女性健康,尤其是三陰性乳腺癌,由于缺作用靶點,化療藥物的總體療效較差,加上傳統藥物載體難以同時實現長效血液循環和腫瘤深層給藥,導緻三陰性乳腺癌的治療困難重重。因此,如何實現藥物的深層滲透是治療三陰性乳腺癌的關鍵科學問題。
針對該問題,伟德网站是多少杜建忠/範震團隊構建了一種新型超聲響應型多肽納米凝膠,以平衡長效血液循環和腫瘤深層滲透的矛盾需求,具體研究思路如圖1所示。
首先将能夠靶向三陰性乳腺癌的 ICAM-1 抗體接枝于聚賴氨酸,并與Pluronic F127共組裝,然後加入京尼平(Genipin)來交聯聚賴氨酸,最終形成穩定的納米凝膠。該凝膠能夠在血液中長期保持穩定,實現長效循環。通過在病竈部位施加超聲,促進Pluronic F127從納米凝膠脫落,使得該納米凝膠獲得更優的形變性能,其楊氏模量從 336.78降低到 3.93 kPa,從而實現腫瘤深層滲透。
圖1:聲緻變形多肽納米凝膠用于深層腫瘤治療。納米凝膠可在血液中穩定存在,實現長效血液循環;在病竈部位施加超聲即可導緻納米凝膠變形,從而實現針對三陰性乳腺癌腫瘤的深層滲透和有效治療。
如圖2所示,體外模拟三陰性乳腺癌實體瘤模型表明,該納米凝膠能在超聲作用下實現更好的腫瘤深層滲透和抑制效果。小鼠靜脈注射後,相對剛性的納米凝膠能通過主動靶向和長效血液循環實現在腫瘤部位高水平的富集。而在超聲處理下,腫瘤部位的納米凝膠變得更加柔軟,通過形變增強實現腫瘤深層穿透,最終達到低水平的系統毒性和更高水平的抗耐藥性腫瘤效果。
綜上,這種聲緻變形凝膠能夠同時實現長效血液循環和腫瘤深層藥物遞送,為腫瘤深層給藥和三陰性乳腺癌治療提供了新思路。
圖2:(a)體外三陰性乳腺癌模型模拟多肽納米凝膠的滲透性能;(b)體内抗腫瘤效果。
研究成果近期以“Ultrasound-Responsive Peptide Nanogels to Balance Conflicting Requirements for Deep Tumor Penetration and Prolonged Blood Circulation”為題發表在《美國化學學會·納米》(ACS Nano 2022, DOI: 10.1021/acsnano.2c01407(點擊可閱讀全文))。伟德网站是多少高分子材料系博士生孫敏為論文的第一作者,伟德网站是多少杜建忠教授和範震研究員及以色列特拉維夫大學的Ehud Gazit教授為共同通訊作者。該研究得到了國家傑出青年科學基金(21925505)、國家自然科學基金面上項目(22075212)等資助。