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浙大湯谷平和顧臻聯(lián)合課題組在Nano Today上報(bào)道天然貽貝蛋白抗腫瘤納米藥物輸送系統(tǒng)
來(lái)源：浙江大學(xué) 2022-12-23
導(dǎo)讀：近日，浙江大學(xué)化學(xué)系湯谷平和藥學(xué)院顧臻聯(lián)合課題組研發(fā)了一種基于天然貽貝足絲蛋白的光療-化療復(fù)合型納米藥物輸送系統(tǒng)。其特點(diǎn)在于，利用足絲蛋白的結(jié)構(gòu)特性高效包載光敏劑和化療前藥，同時(shí)以藥物分子為調(diào)控單元操控蛋白生物活性，在動(dòng)物模型試驗(yàn)中表明，其能夠攜載藥物突破體內(nèi)生、病理屏障，在腫瘤部位實(shí)施靶向駐留和滲透。
納米藥物輸送系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)腫瘤精準(zhǔn)治療的重要策略之一。近年來(lái)，基于天然生物大分子的遞藥系統(tǒng)在規(guī)避體內(nèi)清除、突破腫瘤屏障和實(shí)現(xiàn)智能控釋等方面表現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。在此基礎(chǔ)上，如何進(jìn)一步增強(qiáng)藥物在腫瘤部位的定向駐留和滲透，是改善治療效果和降低毒副作用的關(guān)鍵。貽貝足絲蛋白具有天然的生物粘附性和陽(yáng)離子特性，精準(zhǔn)調(diào)控其生物活性并構(gòu)建為智能載體，有望為藥物的腫瘤靶向駐留和滲透提供全新平臺(tái)。為此，聯(lián)合課題組研究人員研發(fā)了一種基于天然貽貝足絲蛋白的光療-化療復(fù)合型納米藥物輸送系統(tǒng)。其特點(diǎn)在于，利用足絲蛋白的結(jié)構(gòu)特性高效包載光敏劑和化療前藥，同時(shí)以藥物分子為調(diào)控單元操控蛋白生物活性，在動(dòng)物模型試驗(yàn)中表明，其能夠攜載藥物突破體內(nèi)生、病理屏障，在腫瘤部位實(shí)施靶向駐留和滲透。在此基礎(chǔ)上，利用腫瘤環(huán)境響應(yīng)性釋放藥物并激活前藥，發(fā)揮光動(dòng)力和乏氧驅(qū)動(dòng)化療的協(xié)同治療功能。研究論文發(fā)表在Nano Today(IF=18.9)上，題為“Natural mussel protein-derived antitumor nanomedicine with tumor targeted bioadhesion and penetration”。
天然貽貝足絲蛋白（NMPs）的生物粘附功能主要依賴于多巴（DOPA）的化學(xué)活性。因此，研究人員設(shè)計(jì)了一種苯硼酸（PBA）修飾的乏氧響應(yīng)型替拉扎明前藥（PBT），利用PBA與DOPA的動(dòng)態(tài)共價(jià)鍵實(shí)現(xiàn)NMPs粘附性的精準(zhǔn)調(diào)控，其不但具有長(zhǎng)效循環(huán)性能，而且還具有腫瘤環(huán)境響應(yīng)性的生物粘附能力，故顯著提升藥物在腫瘤部位的駐留和累積。進(jìn)一步利用NMPs的電荷特性和空間組裝能力攜載光敏劑吲哚菁綠（ICG），制備復(fù)合型納米藥物輸送系統(tǒng)ICG-PBT@NMPs。經(jīng)動(dòng)物模型證明，ICG-PBT@NMPs利用獨(dú)特的腫瘤靶向粘附和滲透增加藥物浸潤(rùn)，通過(guò)發(fā)揮協(xié)同機(jī)制高效抑制腫瘤的發(fā)展和轉(zhuǎn)移。利用藥物分子精準(zhǔn)調(diào)控天然蛋白構(gòu)效關(guān)系，進(jìn)而構(gòu)建智能遞藥系統(tǒng)的設(shè)計(jì)策略也為抗腫瘤藥物輸送提供了新思路。Figure 1. Design of ICG-PBT@NMPs nanomedicine and combination antitumor mechanism.Figure 2. The chemical characterization of NMPs and ICG-PBT@NMPs nanoparticles.本文第一作者為化學(xué)系博士研究生何云紅，浙江大學(xué)藥學(xué)院顧臻教授和化學(xué)系白宏震專職研究員為共同通訊作者。本課題受國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目的資助和浙江大學(xué)科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目的資助。原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.nantod.2022.101700
參考資料：http://www.chem.zju.edu.cn/chemcn/2022/1213/c34751a2701478/page.htm
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