近幾十年來,大量的研究表明抗腫瘤納米顆粒的尺度在組織生物分布、腫瘤穿透、細胞內(nèi)化和體內(nèi)清除等方面起著至關(guān)重要的作用。目前大部分研究關(guān)注的尺寸范圍主要集中在20到100 nm的納米顆粒上。生物體內(nèi)如抗體、酶、核酸等多種生物大分子尺寸主要10 nm左右或以下,這個尺度范圍內(nèi)納米顆粒的尺寸對其效應(yīng)所產(chǎn)生的影響近年來正引起廣泛的關(guān)注。但是受限于小尺寸的快速清除效應(yīng)以及低效率的靶組織富集能力,這一問題一直未能有效解決。
針對這一問題,華南理工大學(xué)納米醫(yī)學(xué)和生物材料研究團隊的研究人員利用一類名為iCluster的“大載小”的多級納米藥物輸送體系,課在“大”尺寸載體上荷載不同尺寸的“小”顆粒,而當進入到腫瘤組織后,“小”顆??稍谀[瘤微環(huán)境的刺激下釋放出來,并進一步遞送藥物至腫瘤組織中。借由這一輸送平臺,我們可以克服小尺寸載體代謝清除快,富集量低以及不同的清除速度對腫瘤組織初始富集量的影響,進而可以系統(tǒng)性研究尺寸效應(yīng)對于小尺度范圍內(nèi)納米載體的抗腫瘤藥物遞送過程的影響。利用iCluster裝載不同代數(shù)的PAMAM樹狀大分子(G3-、G5-、G7-PAMAM,尺寸分別為3.6,5.4和8.1 nm)。通過調(diào)控制備過程和各組分比例,獲得具有相似尺寸和表面化學(xué)性質(zhì),實現(xiàn)iCluster納米顆粒具有相似的藥代動力學(xué)和相似的腫瘤初始累積。在腫瘤部位積累后,單個小樹狀分子在腫瘤微環(huán)境中解離并釋放,從而進一步對其瘤內(nèi)表現(xiàn)進行比較和探究。研究結(jié)果表明,小尺寸范圍下,納米載體性質(zhì)細微的變化對其瘤內(nèi)活動有顯著的影響,這也強調(diào)了小尺寸納米顆粒細微的尺寸差異而引起的巨大影響。研究成果以“Intratumor performance and therapeutic efficacy of PAMAM dendrimers carried by clustered nanoparticles”為題發(fā)表在國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊Nano Letters,全文鏈接https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.nanolett.9b03913。
論文的第一作者是李洪軍博士和劉晶博士,通訊作者是王均教授和杜金志研究員,華南理工大學(xué)為論文第一署名單位和通訊單位。該研究得到了科技部、基金委、廣東省杰出青年基金、廣東省“珠江人才計劃”創(chuàng)新團隊等項目的支持。(圖/文 杜金志)
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