自由基治療在腫瘤治療中具有重要應(yīng)用前景。比如,基于光動力學(xué)治療的自由基療法由于特異性高、毒副作用小等特點(diǎn)已在多種實(shí)體瘤相關(guān)研究中取得了良好的效果�;�5-氨基酮戊酸(ALA,光敏劑PpIX的前體)的自由基療法已經(jīng)被美國FDA批準(zhǔn)廣泛用于臨床的腫瘤治療。然而,由于ALA在胞內(nèi)的天然轉(zhuǎn)化,胞內(nèi)光敏劑PpIX會被轉(zhuǎn)化為無光敏活性的血紅素(heme),導(dǎo)致胞內(nèi)自由基的產(chǎn)生發(fā)生中斷,嚴(yán)重限制了基于ALA的腫瘤治療效果。
近期,受到ALA天然生物轉(zhuǎn)化過程(ALA-PpIX-heme)的啟發(fā),鄭州大學(xué)藥學(xué)院史進(jìn)進(jìn)教授和劉軍杰教授團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種不間斷ROS發(fā)生器(URG),通過細(xì)胞內(nèi)的自組裝將無用的heme轉(zhuǎn)化為過氧化物酶模擬物,“變廢為寶”,實(shí)現(xiàn)胞內(nèi)自由基的持續(xù)性產(chǎn)生,并考察了其對黑色素瘤的治療潛力。
該URG是通過將負(fù)載ALA的聚酰胺-胺樹狀大分子包裹在紅細(xì)胞膜囊泡中,并進(jìn)一步使用具有G-四聚體結(jié)構(gòu)的AS1411在其表面修飾而制備的。URG通過“變廢為寶”策略實(shí)現(xiàn)“1O2-?OH”不間斷的產(chǎn)生:i)PpIX在激光照射下產(chǎn)生1O2;ii)無光敏活性的代謝物heme與AS1411自組裝,催化H2O2轉(zhuǎn)化為?OH。有趣的是,線粒體中特異性產(chǎn)生的1O2和細(xì)胞核中的?OH進(jìn)一步增強(qiáng)了自由基誘導(dǎo)的損傷。作者已經(jīng)證明URG在照射后6 h仍能持續(xù)產(chǎn)生自由基,而且是非組裝組的3.3倍,在體內(nèi)腫瘤消退達(dá)到80%。
圖2 AS1411與heme在溶液中的自組裝驗(yàn)證,以及通過自組裝形成的過氧化物酶模擬物的催化活性的考察
該工作以Intracellular self-assembly driven uninterrupted ROS generator augments 5-aminolevulinic acid-based tumor therapy為題發(fā)表在《Advanced Materials》雜志。劉軍杰教授、張開翔教授和張?jiān)?/span>教授為通訊作者,史進(jìn)進(jìn)教授和碩士研究生聶衛(wèi)敏為該論文共同第一作者。該工作得到國家自然科學(xué)基金委面上項(xiàng)目、河南省創(chuàng)新人才支持計(jì)劃、國家博士后科學(xué)基金、河南省青年人才培養(yǎng)基金會、河南省杰出青年科學(xué)基金等項(xiàng)目支持。
原文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202201049
- 東華大學(xué)沈明武研究員/史向陽教授課題組在樹狀大分子納米凝膠用于腫瘤增強(qiáng)CT/MR雙模態(tài)成像上取得新進(jìn)展 2023-01-20
- 鄭州大學(xué)曹少魁教授、劉應(yīng)良副教授團(tuán)隊(duì) Small:樹枝狀納米聚合物構(gòu)建超分子框架修飾穩(wěn)定柔性鈣鈦礦阻變存儲器 2023-01-03
- 東華大學(xué)史向陽教授課題組在樹狀大分子納米平臺用于急性肺損傷藥物/基因聯(lián)合治療上取得新進(jìn)展 2021-11-13
- 東華大學(xué)史向陽教授團(tuán)隊(duì) Nano Today:基于含磷樹狀大分子的藥物遞送系統(tǒng)協(xié)同增強(qiáng)自噬、抗炎和抗氧化治療阿爾茨海默癥 2025-02-11
- 東華大學(xué)沈明武/史向陽Biomaterials:具有生物活性的含磷樹狀大分子共遞送蛋白質(zhì)/藥物用于巨噬細(xì)胞重編程增強(qiáng)骨關(guān)節(jié)炎治療 2024-12-09
- 東華大學(xué)沈明武研究員/史向陽教授團(tuán)隊(duì) AFM:樹狀大分子-Cu(II)復(fù)合物介導(dǎo)酶遞送用于乳酸耗竭增強(qiáng)型白血病和膠質(zhì)瘤的聯(lián)合治療 2024-11-28
- 維生素C變身抗腫瘤“特洛伊木馬”!中科大李敏/王育才團(tuán)隊(duì) ACS Nano:揭秘VC如何“里應(yīng)外合”擊潰腫瘤防線 2025-03-29