癌癥和炎癥類疾病是困擾人類健康的主要問題之一,有效治療這些疾病成為人類不斷奮斗目標(biāo)。然而,傳統(tǒng)的治療方法由于無法有效的將藥物遞送到病灶部位而導(dǎo)致治療效果低下,藥物毒副作用大等問題。例如,臨床上使用的抗生素和消炎藥物由于脫靶效應(yīng)會嚴(yán)重影響患者的腦功能并削弱了人體的免疫系統(tǒng),導(dǎo)致自身免疫疾病等嚴(yán)重后果。為了提高藥物的利用率并降低藥物的毒副作用,各種藥物遞送體系不斷涌現(xiàn)。但是,人體復(fù)雜的生理環(huán)境和病灶部位對藥物遞送體系不斷提出新的挑戰(zhàn)。因此,一些科研人員將目光從傳統(tǒng)的納米顆粒(雜化納米顆粒、脂質(zhì)體、微囊等)轉(zhuǎn)移到活細(xì)胞遞送領(lǐng)域(圖1)。
圖1 活細(xì)胞藥物遞送系統(tǒng)克服生理屏障用于癌癥和炎癥等疾病的治療概念圖
白細(xì)胞在免疫反應(yīng)中起著至關(guān)重要的作用,包括抵御侵襲病原體,重建受損組織,維持免疫內(nèi)穩(wěn)態(tài)。當(dāng)免疫系統(tǒng)在體內(nèi)被激活,白細(xì)胞完成一系列有序而復(fù)雜的活動調(diào)節(jié)過程,實現(xiàn)對疾病的響應(yīng)治療。例如當(dāng)炎癥發(fā)生的時候,作為血液中含量最高的白細(xì)胞,中性粒細(xì)胞會首先達(dá)到炎癥部位并發(fā)揮作用(圖2)。
圖2 白細(xì)胞對炎癥響應(yīng)
另一方面,與癌癥和與炎癥相關(guān)的疾病,如敗血癥會促使白細(xì)胞大量聚集在病灶部位,進(jìn)一步加劇炎癥和癌癥,是世界上急待解決的惡性疾病。由于白細(xì)胞先天具有特異靶向性、低免疫原性,以此為基礎(chǔ)的給藥系統(tǒng)可以顯著提高治療效率并減少毒副作用,因此該領(lǐng)域在數(shù)十年吸引了眾多科研工作者的注意,取得了眾多突破性的進(jìn)展。
近日,清華大學(xué)深圳國際研究生院張燦陽研究員團(tuán)隊和哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院陶偉教授團(tuán)隊在《Advanced Materials》上發(fā)表了以“Living Leukocyte‐Based Drug Delivery Systems”為題的系統(tǒng)綜述,本論文聚焦白細(xì)胞給藥體系(巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞等)在治療癌癥和炎癥相關(guān)疾病的最新進(jìn)展,討論目前活白細(xì)胞給藥系統(tǒng)優(yōu)勢和挑戰(zhàn),描繪了活細(xì)胞藥物遞送系統(tǒng)在精準(zhǔn)靶向治療的未來發(fā)展藍(lán)圖。
圖3 基于活細(xì)胞的藥物遞送體系的應(yīng)用
論文信息:
Chen Y, Qin D, Zou J, Li X, Guo XD, Tang Y, Liu C, Chen W, Kong N, Zhang CY*, Tao W*. Living Leukocyte-Based Drug Delivery Systems. Advanced Materials 2022, DOI: 10.1002/adma.202207787.
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202207787
通訊作者介紹:
張燦陽,工學(xué)博士,特別研究員,博士生導(dǎo)師,PI,現(xiàn)就職于清華大學(xué)深圳國際研究生院。已發(fā)表SCI期刊論文50余篇,其中第一/通訊作者40余篇,包括Science Advances、Advanced Materials、Chemical Engineering Journal、Bioactive Materials、Biomaterials、Journal of Controlled Release、ACS Applied Materials & Interfaces、Advanced Healthcare Materials等;授權(quán)中國發(fā)明專利10余項,申請美國發(fā)明專利1項;獲得慕尼黑大學(xué)2014年度“最佳交叉學(xué)科獎”,擔(dān)任Journal of Future Foods編委及多個SCI期刊特約審稿人,受邀參加多次國內(nèi)外學(xué)術(shù)會議并做口頭報告;主持國家自然科學(xué)基金面上項目等多項科研項目,獲得深圳市海外高層次人才、深圳市農(nóng)業(yè)科技促進(jìn)中心專家稱號等。
陶偉,哈佛大學(xué)布萊根婦女醫(yī)院Farokhzad Family杰出講席教授(Endowed Chair)、哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院助理教授,也是所在單位歷史上第一個以助理教授身份獲得冠名杰出講席教授頭銜的華人學(xué)者。陶教授致力于藥物載體和生物材料的研發(fā)及其廣泛的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用(尤其是mRNA/siRNA等核酸藥物的遞送),目前以最后通訊或獨立通訊作者身份在Nature綜述(Nature Reviews Materials, Nature Reviews Cardiology等)、Nature子刊(Nature Medicine, Nature Nanotechnology, Nature Protocols等)、美國科學(xué)院院刊(PNAS)、細(xì)胞出版社期刊(Matter, Med, Trends in Chemistry等)、Nature Communications/Advanced Materials/Angewandte Chemie/Chemical Society Reviews等國際頂級期刊發(fā)表論文70余篇。陶教授所帶領(lǐng)團(tuán)隊所研發(fā)的多種藥物遞送核心技術(shù)已獲系統(tǒng)性的專利、具有良好的產(chǎn)業(yè)化背景。
陶教授是科睿唯安“全球高被引學(xué)者”(2021年起連續(xù)入選榜單)、全球前2%頂尖科學(xué)家(2019年起連續(xù)入選斯坦福大學(xué)發(fā)布的年度影響力榜單),《麻省理工科技評論》曾將他選為中國科技創(chuàng)新35人之一(TR35),微軟學(xué)術(shù)曾將他選為納米技術(shù)的全球前5位趨勢作者以及納米醫(yī)學(xué)的頂級作者。此外,化學(xué)領(lǐng)域頂級期刊《Chemical Society Reviews》曾將他選為全球范圍內(nèi)的Emerging Investigator,材料領(lǐng)域頂級期刊《Advanced Materials》和《Materials Today》也都曾共同將他評為全球范圍內(nèi)的Rising Star。陶教授還曾作為Principal Investigator獲得了美國METAvivor青年研究員獎、美國心臟協(xié)會合作科學(xué)獎、哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院/布萊根婦女醫(yī)院啟動基金、納米醫(yī)學(xué)研究中心基金、系基礎(chǔ)科學(xué)基金、Khoury科技創(chuàng)新獎、Gillian Reny Stepping Strong研究中心突破創(chuàng)新者獎、納米技術(shù)基金等項目資助。
此外,陶教授還受邀擔(dān)任了愛思唯爾和中國科學(xué)出版社旗下期刊《Biomedical Technology》的創(chuàng)刊主編、約翰威立出版社旗下期刊《Exploration》副主編、施普林格·自然集團(tuán)和BMC旗下期刊《Journal of Nanobiotechnology》期刊副主編,細(xì)胞出版社旗下期刊《Matter》的顧問編委(Advisory Board Member),以及《eLife 》期刊客座編輯(Guest Editor)等。
(Website: https://scholar.harvard.edu/wtao/bio)
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