轉化醫學研究院周民團隊《Biomaterials》連續發表2篇長文：納米藥物用于增強腫瘤放射治療

【前言】

近日，浙江大學醫學院轉化醫學研究院周民研究員團隊在生物材料領域頂級期刊《Biomaterials》（IF=10.273）連續發表兩篇關于腫瘤放射治療領域研究成果。該系列研究內容第一作者分別為在站博士后李楊揚和鐘丹妮。李揚楊的論文題目為“Gram-scale synthesis of highly biocompatible and intravenous injectable hafnium oxide nanocrystal with enhanced radiotherapy efficacy for cancer theranostic”，鐘丹妮的論文題目為“Laser-triggered aggregated cubic α-Fe2O3@Au nanocomposites for magnetic resonance imaging and photothermal/enhanced radiation synergistic therapy”。周民研究員為兩篇論文的唯一通信作者。

【成果簡介】

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放射治療是腫瘤治療中最重要的治療手段之一。生物無機納米材料是當前生物材料研究熱點，然而能成功應用于臨床試驗的僅有有限的幾種材料。以氧化鉿(為基礎的NBTXR3納米腫瘤放射治療增敏劑已于近年來成功開展臨床試驗研究，是目前應用于臨床試驗的為數不多的無機納米材料之一。但是，目前臨床上報道的應用于放療增敏的氧化鉿是主要依賴于腫瘤內注射的方式，極大的限制了可治療的腫瘤種類及治療效果。為了克服這一限制，在這項工作中，周民團隊開發了一種可大規模生產、靜脈注射的新型氧化鉿納米晶組裝體，不但具有顯著增強腫瘤放射治療效果，而且可以從體內有效清除，減小其副作用。現有的結果表明，該新型放療增敏劑在X射線照射下不但可以高效地摧毀乳腺癌腫瘤細胞，同時還可以顯著抑制腫瘤干細胞的生長。更為重要的是，該氧化鉿納米放療增敏劑即使在高濃度下，細胞以及體內的毒性都較低，而且可以在體內合理的時間內被有效的降解和排泄，避免長期的毒性。具有較高的臨床轉化前景。通過該新型放療增敏劑，周民團隊已經找到了一種能夠提升腫瘤放療治療效率和治療安全性的新方法。

為進一步提高放射治療的效果，周民團隊還利用了一種“激光誘導形變的立方狀金磁納米材料”，選擇性地在腫瘤組織內完成表面超小尺寸金納米顆粒的聚集，實現MRI影像引導下的腫瘤光熱治療和增強放射治療效果的新策略。周民團隊設計并合成了一種“激光誘導形變的立方狀金磁納米材料”。該方案利用立方狀的納米α-Fe₂O₃作為基底，在其表面修飾上大量超小尺寸的金納米團簇，產生了較寬的近紅外吸收帶，可用于近紅外激光激發產出光熱效應。該復合材料可實現腫瘤的T2加權核磁共振成像(MRI)，并表現出較強的光熱治療效果。此外，該納米顆粒在近紅外激光的激發下，基底產生形變同時表面的金納米顆粒能夠發生聚集，形成較大尺寸的具有更強放療增敏效果的金納米粒子，從而增強了放療增敏的能力。該激光誘導金納米顆粒聚集的復合材料能利用光熱反應引入更強的放射治療效果，不僅可以作為MRI造影劑，還能實現精準成像引導下的腫瘤光熱/放療協同治療效果，該項工作為金納米顆粒在腫瘤診療的高效應用方面提供了一種新的思路。

相關研究得到了浙江大學交叉學科項目、國家重點研發計劃、國家自然科學基金、浙江大學現代光學儀器國家重點實驗室基金、中國博士后科學基金等項目的大力支持。

論文鏈接：

https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2019.119538

https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2019.119369

本文由浙江大學醫學院轉化醫學研究院周民研究員團隊供稿。

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