湯谷平教授團(tuán)隊(duì)：主客體器件在炎性相關(guān)結(jié)腸癌治療和腫瘤微環(huán)境調(diào)控領(lǐng)域取得研究進(jìn)展
以藥物和載體材料構(gòu)建藥物輸送系統(tǒng)，并利用材料自身理化特性實(shí)現(xiàn)藥物活性成分的包載、靶向遞送和控制釋放，是納米醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。作為大環(huán)類化合物之一，環(huán)糊精不僅具有獨(dú)特的分子器件特性，在催化、分離、食品以及制藥領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，也是構(gòu)建智能納米藥物的分子載體，進(jìn)一步地環(huán)糊精具有特殊的生物學(xué)效應(yīng)，其通過介導(dǎo)巨噬細(xì)胞代謝調(diào)控炎性反應(yīng)。因此，將環(huán)糊精理化特性和生物學(xué)特性有機(jī)結(jié)合，參與生/病理調(diào)控并輔助藥物治療，對(duì)于深入研究載體材料生物學(xué)效應(yīng)、設(shè)計(jì)藥物-載體協(xié)同增效型納米藥物具有重要意義。
北京時(shí)間2月3日，這項(xiàng)研究發(fā)表在國際知名期刊《自然通訊》（Nature Communication）上，化學(xué)系白宏震博士后為論文的第一作者，化學(xué)系湯谷平教授和浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院免疫所來利華副教授為共同通訊作者。研究團(tuán)隊(duì)針對(duì)結(jié)腸癌發(fā)病機(jī)制、生/病理微環(huán)境特征，以甘露糖功能化環(huán)糊精（CD）為主體分子，分子靶向藥物瑞戈非尼（RG）為客體分子，設(shè)計(jì)了一種全新的主-客體自組裝納米藥物器件。用環(huán)糊精多級(jí)組裝特性構(gòu)建具有孔道堆積微結(jié)構(gòu)的、口服型納米藥物（RG@M-CD）。RG@M-CD獨(dú)特的納米孔道結(jié)構(gòu)能夠降低胃酸對(duì)藥物活性成分的破壞，在腸環(huán)境中進(jìn)行逐級(jí)解組裝，發(fā)揮藥物緩釋作用，極大提高瑞戈非尼的腸部位富集。此外，RG@M-CD針對(duì)結(jié)腸癌腫瘤細(xì)胞及腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞高表達(dá)甘露糖受體的特點(diǎn)，借助甘露糖功能化修飾實(shí)現(xiàn)對(duì)腫瘤組織的主動(dòng)靶向，顯著提高癌變部位的藥物浸潤。通過建立結(jié)腸癌實(shí)體瘤和炎性相關(guān)結(jié)腸癌模型，研究了RG@M-CD納米藥物的抗腫瘤能力。通過基因芯片技術(shù)、生物信息學(xué)分析等方法，深入研究了RG@M-CD納米藥物抑制結(jié)腸癌細(xì)胞惡性進(jìn)程、阻斷腫瘤部位血管新生和調(diào)控腫瘤微環(huán)境的內(nèi)在機(jī)理。闡述了RG@M-CD納米藥物的作用機(jī)理和臨床應(yīng)用潛力，為結(jié)腸癌的治療和納米藥物設(shè)計(jì)提供了全新視角。
本項(xiàng)研究工作得到農(nóng)生環(huán)測試中心的王華老師，化學(xué)系分析測試平臺(tái)的何巧紅、陳林深、陳芳、劉亞琴老師在材料表征上的幫助，醫(yī)學(xué)院潘婷老師、熊佳博士在分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中的幫助，同時(shí)感謝浙江中醫(yī)藥大學(xué)病理學(xué)系金曉琴老師在病理切片實(shí)驗(yàn)上的幫助。
研究成果在線發(fā)表在國際綜合類期刊Nature Communications（DOI: 10.1038/s41467-021-21071-0）上。研究項(xiàng)目得到了國家自然科學(xué)基金（No. 51573161, No.51873185和No.81771699）的資助。
圖1環(huán)糊精主客體納米藥物及其作用機(jī)制示意圖
圖2環(huán)糊精主客體納米藥物對(duì)炎性相關(guān)結(jié)腸癌及腫瘤微環(huán)境的協(xié)同調(diào)控
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