腫瘤的靶向治療開創(chuàng)了腫瘤治療的新思路。納米藥物因其特定的尺寸,可利用腫瘤組織的EPR效應(yīng) (enhanced permeability and retention effect) 提高藥物對(duì)腫瘤組織的選擇性,在一定程度上實(shí)現(xiàn)了腫瘤的被動(dòng)靶向治療。為進(jìn)一步提高靶向效應(yīng),科學(xué)家們一直致力于納米藥物的靶向修飾,希望實(shí)現(xiàn)更高效的主動(dòng)靶向治療。到目前為止,這種靶向修飾應(yīng)用效果還十分有限。近年來(lái),納米藥物領(lǐng)域開始利用一些納米材料的獨(dú)特性質(zhì),通過(guò)外界的刺激進(jìn)行靶向腫瘤治療。比如,通過(guò)施加外部磁場(chǎng)引導(dǎo)具有磁性的納米藥物到達(dá)腫瘤部位進(jìn)行治療。由于外界刺激方便可控的特點(diǎn),越來(lái)越多的納米藥物研究者開始關(guān)注新型的腫瘤靶向策略。
國(guó)家納米科學(xué)中心陳春英和吳曉春兩個(gè)課題組近幾年密切合作,在金納米棒生物效應(yīng)與安全性及生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用開展了深入系統(tǒng)的研究工作。他們?cè)诩{米材料的光控釋藥、光熱逆轉(zhuǎn)腫瘤細(xì)胞耐藥性、增強(qiáng)腫瘤干細(xì)胞光熱響應(yīng)的敏感性及多種策略聯(lián)合治療等方面取得一系列新發(fā)現(xiàn),在腫瘤的個(gè)性化治療方向邁出了堅(jiān)實(shí)的一步。
最近,他們?cè)谀[瘤的光熱刺激響應(yīng)方面又取得了新突破,實(shí)現(xiàn)了與腫瘤組織的互動(dòng):將溫敏高分子材料修飾的金納米棒介孔二氧化硅納米復(fù)合物(Au@SiO2@polymer)通過(guò)尾靜脈注入小鼠體內(nèi)。利用激光照射小鼠的腫瘤部位,腫瘤局部溫度升高引起血管通透性增加,溫敏納米復(fù)合物尺寸減小更加容易滲出血管,二者協(xié)同作用導(dǎo)致藥物更加有效地富集于腫瘤組織。因此,光刺激大幅度提高了藥物在腫瘤組織富集。在這種納米復(fù)合物中,金納米棒的光熱轉(zhuǎn)換性質(zhì)與高分子材料的溫敏性質(zhì)完美有機(jī)地結(jié)合在一起并實(shí)現(xiàn)了納米藥物光誘導(dǎo)的腫瘤主動(dòng)靶向(圖1)。富集于腫瘤部位的納米復(fù)合物在激光照射下表現(xiàn)出熱療和化療(藥物釋放)兩種協(xié)同的治療效應(yīng),幾乎完全抑制腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)與轉(zhuǎn)移(圖2)。
由于激光的強(qiáng)弱、照射時(shí)間等可以方便且精確地控制,Au@SiO2@polymer提供了一種向腫瘤部位同時(shí)給藥和傳熱進(jìn)行治療的理想載體。應(yīng)用納米材料的獨(dú)特性質(zhì)而實(shí)現(xiàn)的激光介導(dǎo)的腫瘤靶向治療代表了一種新型的抗腫瘤策略。
相關(guān)研究成果已發(fā)表于《美國(guó)化學(xué)會(huì)會(huì)志》( J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 7317?7326)。雜志審稿人認(rèn)為:“光照控制的納米藥物主動(dòng)靶向和藥物釋放是有趣而且頗具希望的多模態(tài)腫瘤治療技術(shù)。”
該研究得到了科技部、國(guó)家自然科學(xué)基金委和中國(guó)科學(xué)院的支持。
圖 1. 納米復(fù)合物Au@SiO2@polymer制備過(guò)程(A)與腫瘤靶向治療應(yīng)用圖示(B)
圖2. 納米復(fù)合物在激光照射下顯著富集于腫瘤組織,其產(chǎn)生的熱化療協(xié)同效應(yīng),有效抑制了腫瘤的生長(zhǎng)與轉(zhuǎn)移。
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