Adv. Mater. ：用于克服癌癥中多重耐藥性的腫瘤特異性級聯擴增藥物釋放納米粒子

Allen 6年前 (2017-09-04) 5745瀏覽

【背景介紹】

盡管作為臨床癌癥治療的支柱，化療仍嚴重受到毒性高，腫瘤選擇性差等嚴重副作用的限制。為了盡量減少副作用并提高化學療法的治療效果，過去十年來一直在努力開發刺激反應性藥物輸送系統（DDSs）。這些DDSs被合理設計為具有隱形表面材料（例如聚（乙二醇），PEG）），并且具有≈20-250nm的典型尺寸以在血液中實現長的循環時間。

【成果簡介】

近日，浙江大學唐建斌教授、高建青教授、斯坦福大學Jianghong Rao（共同通訊）等人介紹了級聯擴增釋放納米顆粒（CARN）是通過在聚合物納米顆粒中β-拉帕醌和活性氧（ROS）-反應性阿霉素（DOX）前藥，BDOX的共聚合來構建的。首先從CARN中釋放-拉帕醌通過NAD（P）H：醌氧化還原酶-1（NQO1）催化選擇性地增加癌細胞中的ROS水平，其誘導DOX的級聯擴增釋放并克服癌細胞中的多藥耐藥性（MDR），對MDR腫瘤產生顯著改善的治療功效，副作用很小。相關成果以題為“A Tumor-Specific Cascade Amplification Drug Release Nanoparticle for Overcoming Multidrug Resistance in Cancers”發表在了Advanced Materials上。

【圖文導讀】

圖1 前藥BDOX和CARN的表征

A）在不同濃度的H2O2下將DOX轉化為BDOX作為時間的函數

B）通過動態光散射（DLS）和TEM測量的CARN的尺寸和形態

C）含有10％FBS和2％Tween 80分別含有或不含有0.1×10?-3?mH2O2的PBS中CARN的DOX和Lapa釋放動力學

D）用DOX，Lapa或CARN處理的4T1乳腺癌細胞中細胞內ROS水平的流式細胞術分析

E）與指定藥物孵育3小時4T1乳腺癌細胞中細胞內ROS產生的共聚焦圖像

圖2 細胞毒性分析

在NIH 3T3成纖維細胞（A），具有高NQO1表達的癌細胞包括4T1乳腺癌細胞（B）MCF-7乳腺癌細胞（C）和MCF-7 ADR多藥耐藥細胞（D）中超過48小時的BDOX，DOX和CARN有或沒有NQO1抑制劑dicoumarol的細胞毒性測定

圖3 CARNs的血液循環和生物分布

A）血液中的藥物濃度作為時間的函數

B）24小時內組織中總DOX的分布情況

圖4 抗腫瘤活性

A）治療過程中MCF-7 ADR腫瘤體積的變化

B）切除腫瘤的圖像

C）實驗結束時各組腫瘤重量及腫瘤生長抑制率（IRT）

D）治療過程中的體重變化

E，F）來自治療小鼠的腫瘤（E）和心臟（F）樣品的代表性組織學圖像

【小結】

該團隊通過在PEG-PMAN嵌段共聚物膠束中包封Lapa和ROS-反應性前藥BOX，成功構建了級聯擴增藥物釋放系統。這種級聯擴增藥物釋放系統為開發具有高選擇性癌細胞的DDSs提供了新的治療策略，并且能夠克服癌癥中的MDR。

文獻鏈接：A Tumor-Specific Cascade Amplification Drug Release Nanoparticle for Overcoming Multidrug Resistance in Cancers（Adv.Mater.,2017,DOI：10.1002/adma.201702342）

本文由材料人生物材料組Allen供稿，材料牛編輯整理。

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