近年來,抗菌肽(Antimicrobial peptide, AMPs)在抗癌治療領(lǐng)域引起了廣泛的關(guān)注,因?yàn)椴糠?/span>AMPs可在生物膜的誘導(dǎo)下呈現(xiàn)出生物活性高級(jí)構(gòu)象,并通過快速且非受體介導(dǎo)的膜溶解機(jī)制殺死腫瘤細(xì)胞。更重要的是,這種抗腫瘤機(jī)制是一種新型作用模式,可繞過大多數(shù)耐藥機(jī)制的發(fā)展。然而,由于AMPs的循環(huán)不穩(wěn)定性、溶血毒性、選擇性低和透膜能力差等缺陷,開發(fā)基于AMP的抗腫瘤療法具有挑戰(zhàn)性。最近,南開大學(xué)化學(xué)院劉陽(yáng)團(tuán)隊(duì)提出了一種基于AMP的聚合物載體(表示為PAMPm-co-PPBEn/PCA),它可以精細(xì)地控制AMPs的空間分布,從而有效地調(diào)節(jié)AMPs的膜溶解毒性,以增強(qiáng)其抗癌功效,并將潛在的副作用降至最低。
圖1. 聚合物載體PAMPm-co-PPBEn/PCA的示意圖以及抗腫瘤機(jī)制
該載體通過在分子水平上整合多個(gè)響應(yīng)結(jié)構(gòu),精細(xì)控制AMPs在不同生物微環(huán)境中的空間分布,從而有效調(diào)節(jié)其膜溶解毒性。聚合物載體由兩種類型的聚合物組成,包括mPEG113-co-PLys120/CA(表示為 PCA)和攜帶AMPs的兩親性共聚物(表示為PAMPm-co-PPBEn)。PCA是一種pH響應(yīng)性聚合物,在生理pH(pH 7.4)下顯示負(fù)電荷,在酸性條件下(pH低于6.8)降解為陽(yáng)離子聚合物(mPEG113-co-PLys120)。PAMPm-co-PPBEn由親水性陽(yáng)離子AMP接枝聚合物(PAMP)和疏水性活性氧(ROS)敏感的苯硼酸酯接枝聚合物(PPBE)組成。通過將這兩種聚合物在水溶液中混合,形成了核-殼結(jié)構(gòu)的納米顆粒。以抗菌肽KLA作為模型AMP進(jìn)行研究。
在血液循環(huán)和正常組織(pH 7.4)中,納米顆粒保持穩(wěn)定,并將KLA埋入內(nèi)部(非活性模式,Inactive Mode),從而抑制KLA的膜溶解能力,表現(xiàn)為低蛋白吸附(圖2a),低溶血毒性(圖2b)以及對(duì)正常組織細(xì)胞無毒(圖2c)。
當(dāng)?shù)竭_(dá)腫瘤組織時(shí),由于PKLA和PLys之間的靜電排斥作用,酸性微環(huán)境誘導(dǎo)PCA從外殼上分離,導(dǎo)致KLA暴露在納米顆粒表面(穿透模式,Penetrating Mode)。有了陽(yáng)離子表面,納米顆?梢员荒[瘤細(xì)胞有效攝。▓D2d)。
隨后,腫瘤細(xì)胞內(nèi)的高水平ROS觸發(fā)PPBE部分的降解和納米顆粒的解散,導(dǎo)致KLA刷狀聚合物的釋放(毒性模式,Toxic Mode)。由于刷狀聚合物與線粒體膜的充分接觸(圖2f),這些KLA表現(xiàn)出增強(qiáng)的生物活性α-螺旋構(gòu)象和對(duì)線粒體的膜溶解毒性(圖2g)。體內(nèi)外研究表明,這種方法顯著提高了KLA的抗腫瘤效果并降低了其毒性(圖2e和圖2h)。
圖2. PAMPm-co-PPBEn/PCA的安全性以及抗腫瘤評(píng)價(jià)
以上相關(guān)成果以“Spatial distribution control of antimicrobial peptides through a novel polymeric carrier for safe and efficient cancer treatment”為題發(fā)表于《Advanced Materials》上,該論文通訊作者為南開大學(xué)化學(xué)學(xué)院高分子化學(xué)與物理所劉陽(yáng)研究員。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目支持。
原文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202201945
- 中科院長(zhǎng)春應(yīng)化所欒世方/殷敬華/石恒沖研究員團(tuán)隊(duì) Angew VIP:模擬維生素U結(jié)構(gòu)和高選擇性的抗菌肽及其應(yīng)對(duì)MRSA細(xì)菌感染 2023-12-26
- 華南理工大學(xué)賈永光、王琳 ACS AMI:發(fā)展非肽類面兩親構(gòu)型的陽(yáng)離子膽酸聚合物用于耐藥菌感染治療 2023-07-24
- 湖南大學(xué)白玉罡教授課題組 AHM:兩親性掩蔽策略用于提高抗菌肽模擬物的血液相容性 2022-05-18
- 吉林大學(xué)杜志陽(yáng)團(tuán)隊(duì) ACS Nano:食源性肽程式化共組裝策略及其精準(zhǔn)干預(yù)結(jié)腸炎的效用機(jī)制 2025-01-15
- 南華大學(xué)魏華/喻翠云團(tuán)隊(duì)ACS Macro Lett.封面:紫外光誘導(dǎo)環(huán)狀聚合物載體的環(huán)狀-線形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化用于胞內(nèi)增強(qiáng)藥物遞送 2023-08-16
- 西南交通大學(xué)周紹兵教授團(tuán)隊(duì)AFM:在埋植式聚合物載體用于抑制腫瘤術(shù)后復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移研究方面取得新的進(jìn)展 2020-10-14
- 華東理工大學(xué)新型核-殼結(jié)構(gòu)介孔材料的研究取得新進(jìn)展 2010-12-21
誠(chéng)邀關(guān)注高分子科技

- 市場(chǎng)破300億!PMEC China 色...
- 搶先注冊(cè)!2025年西部橡塑展...
- “碼”上參觀預(yù)登記,好禮拿...
- 聚合物發(fā)泡行業(yè)技術(shù)培訓(xùn)(第...
- 《塑料改性及加工技術(shù)要領(lǐng)》...
- 中國(guó)生命科學(xué)“36%增速”密...
- 關(guān)于舉辦第六屆中國(guó)實(shí)驗(yàn)室發(fā)...
- 2025西部橡塑展年度計(jì)劃重磅...
- 獨(dú)家采訪丨美國(guó)禁令再度升級(jí)...
- 政策助力科研創(chuàng)新,PMEC Chi...
- 邀請(qǐng)函 | 涂料抗菌技術(shù)前沿...
- 大連理工大學(xué)蹇錫高院士團(tuán)隊(duì)...
- 南京林業(yè)大學(xué)羅艷龍 AFM:受...
- 中科大閆立峰教授團(tuán)隊(duì) Macro...
- 武大常春雨、寧波材料所陳濤...
- 南科大陳忠仁教授團(tuán)隊(duì)《Acc....
- 東南大學(xué)張?zhí)熘淌趫F(tuán)隊(duì) JCR...
- 齊魯工大于得海教授 AFM:光...
- 四川大學(xué)王玉忠院士團(tuán)隊(duì) Mat...
- 上海交大莊小東教授團(tuán)隊(duì) Adv...
- 中國(guó)海大田維乾/北林許鳳/青...
- 同濟(jì)大學(xué)杜艾/祝捷/劉宸團(tuán)隊(duì)...