腫瘤血管血栓閉塞可以阻斷腫瘤的營養(yǎng)供給,誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞壞死,對癌癥治療特別有意義。但是這種促凝血形成血栓的療法容易使腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生耐藥性,因此臨床應(yīng)用受限。同時,腫瘤復(fù)發(fā)是血栓療法面臨的另一個重要挑戰(zhàn),因為邊緣的腫瘤細(xì)胞會向鄰近的正常血管和組織汲取營養(yǎng)從而存活,造成復(fù)發(fā)。將腫瘤血管血栓閉塞和化療藥物結(jié)合能有效協(xié)同抑制腫瘤生長。但是促凝劑(造成血管栓塞)和化療藥物通常是分開給藥的,并且需要仔細(xì)選擇給藥劑量和時間間隔,因為化療藥物的輸送主要通過血管,而不理想的劑量和時間間隔可能導(dǎo)致兩種療法相互對立。

?趙宇亮/聶廣軍/吳雁/《Nat.Biomed.Eng.》:讓腫瘤得血栓

基于此,國家納米科學(xué)中心的趙宇亮、吳雁和聶廣軍合作開發(fā)了一種同時負(fù)載凝血酶和化療藥物Dox的靶向腫瘤的離子凝膠納米載體,避開了給藥劑量和給藥時間間隔的問題,從影響腫瘤血供和細(xì)胞增殖兩個方面共同抑制小鼠及兔子乳腺癌腫瘤的生長。該工作發(fā)表在Nature Biomedical Engineering上。

?趙宇亮/聶廣軍/吳雁/《Nat.Biomed.Eng.》:讓腫瘤得血栓
圖1 負(fù)載凝血酶和Dox的納米粒子的設(shè)計和表征

 

作者以生物可降解的殼聚糖為基礎(chǔ)制備了負(fù)載凝血酶和Dox的、具有良好生物安全性的納米凝膠,然后在納米粒子表面修飾五肽CREKA,賦予納米粒子腫瘤靶向能力。與非靶向?qū)φ战M相比,8h尾靜脈注射后,非靶組腫瘤部位基本沒有納米粒子,而具有靶向功能的納米粒子更多地富集在腫瘤部位。優(yōu)異的腫瘤靶向性可以增強(qiáng)納米藥物對腫瘤細(xì)胞的殺傷性,同時降低對正常細(xì)胞的傷害,減少副作用。

圖2 納米粒子在體內(nèi)的腫瘤靶向和分布
圖2 納米粒子在體內(nèi)的腫瘤靶向和分布

 

然后作者研究了腫瘤部位選擇性血管栓塞的情況。經(jīng)過納米粒子治療后的腫瘤有明顯的淤傷和發(fā)黑的情況,正常部位不發(fā)生變化,且H&E染色發(fā)現(xiàn),24h后在腫瘤血管中發(fā)現(xiàn)纖維蛋白血栓的存在,而生理鹽水對照組則沒用任何變化,證明納米粒子成功將凝血酶靶向輸送到腫瘤部位并引起血管破壞,造成腫瘤細(xì)胞壞死。

圖3 納米粒子成功誘導(dǎo)腫瘤血管栓塞和腫瘤細(xì)胞凋亡
圖3 納米粒子成功誘導(dǎo)腫瘤血管栓塞和腫瘤細(xì)胞凋亡

 

最后作者研究了腫瘤血管栓塞和化療對腫瘤的協(xié)同治療效果,發(fā)現(xiàn)這種共輸送凝血酶和Dox的納米粒子能明顯減緩腫瘤增殖的趨勢,延長小鼠的生存周期,并有效防止復(fù)發(fā),比單一療法有更好的治療效果,在小鼠和兔子乳腺癌腫瘤均有良好的抑制作用。且作者使用殼聚糖材料,簡單易得,生物安全性好,還繞開了凝血酶和化療藥給藥劑量和時間間隔的問題,有望后期在臨床中取得良好的效果。

原文鏈接:

https://www.nature.com/articles/s41551-020-0573-2

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