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浙江大學周民團隊/葉娟團隊《Biomaterials》:超聲響應性復合納米材料用于治療脈絡膜黑色素瘤的研究
2024-01-10  來源:高分子科技

  脈絡膜黑色素瘤作為成年人眼內(nèi)最常見的原發(fā)性腫瘤,其目前的臨床診療現(xiàn)狀面臨多方面的挑戰(zhàn)。主要的一線治療方案包括手術切除術、放射治療和眼球摘除術。然而,由于眼球生理解剖結構的復雜性,外科手術治療在徹底清除眼底腫瘤組織方面存在極大困難,尤其是對于中晚期腫瘤。當前廣泛應用的放射治療雖然能夠部分緩解癥狀,但卻難以完全清除腫瘤組織,且對正常眼部組織造成潛在損傷,對人體健康和視覺功能造成嚴重影響。


  腫瘤遠處轉(zhuǎn)移是葡萄膜黑色素瘤患者死亡的主要原因之一。然而,現(xiàn)有的局部和全身治療方法的療效受限,臨床發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)移后患者的死亡率高達92%,總生存期僅為3-16個月。這凸顯了徹底清除殘余腫瘤組織的迫切需求,以解決治療原位腫瘤、抑制腫瘤復發(fā)和提高患者存活率的瓶頸挑戰(zhàn)。因此,對于脈絡膜黑色素瘤的有效療法的開發(fā)顯得尤為緊迫。解決這一挑戰(zhàn)將為患者提供更有效的治療選擇,改善其生存率和生活質(zhì)量。


圖1:超聲響應復合納米材料GA-Fe(III)@BSA@PTX(FeP NPs)用于治療原位脈絡膜黑色素瘤及腫瘤遠處轉(zhuǎn)移


  為此,浙江大學醫(yī)學院附屬第二醫(yī)院/愛丁堡大學聯(lián)合學院周民教授/浙江大學眼科醫(yī)院葉娟教授在國際知名期刊《Biomaterials》在線發(fā)表題為 “Ultrasound-Enhanced Nano catalyst with Ferroptosis-Apoptosis Combined Anticancer Strategy for Metastatic Uveal Melanoma的研究論文。該課題報道了:利用沒食子酸-Fe和紫杉醇構建的FeP NPs,強化了超聲聯(lián)合作用下誘導腫瘤細胞發(fā)生鐵死亡聯(lián)合凋亡的作用,為腫瘤治療提供了創(chuàng)新性的路徑。作者以牛血清白蛋白(BSA)為穩(wěn)定劑,沒食子酸(gallic acid, GA)為還原劑合成了超小鐵納米簇,結合紫杉醇(PTX)疏水作用,將其與多酚鐵離子納米粒GA-Fe(III)@BSA(Fe NPs)蛋白自組裝,形成200 nm左右GA- Fe(III)@BSA@PTX NPs(FeP NPs)復合納米顆粒。(圖2)。在構建的復合納米系統(tǒng)中,鐵離子能誘導 ROS 的產(chǎn)生,協(xié)同超聲增效后 Fe NPs + US 可不斷催化·OH 的生成,誘導治療細胞發(fā)生氧化應激級聯(lián)反應,而 GSH的消耗、鐵元素的蓄積及脂質(zhì)過氧化反應的增強,主動觸發(fā)腫瘤細胞內(nèi)鐵死亡反應的發(fā)生。PTX 通過誘導腫瘤細胞發(fā)生凋亡,進一步加速腫瘤細胞的死亡進程。利用以上特性,F(xiàn)eP NPs能夠在體內(nèi)有效抑制原位脈絡膜黑色素瘤的生長侵襲(圖3)。

 

2 :FeP NPs的結構,組成及形態(tài)表征


  在體外驗證的基礎上,通過建立B16F10-Luc 原位眼內(nèi)荷瘤小鼠模型進行驗證,構建的復合納米材料能夠在體內(nèi)抑制眼內(nèi)腫瘤生長的同時降低腫瘤的頸部淋巴結侵襲與肺部轉(zhuǎn)移,且材料具有優(yōu)良的生物安全性,這使得進一步開展其臨床抗脈絡膜黑色素瘤治療的研究充滿了希望。 

 

3 :FeP NPs體內(nèi)抑制原位腫瘤的療效


  浙江大學眼科醫(yī)院研究助理王清雅和浙江大學博士生何健為本文的第一作者與共同第一作者。浙江大學周民教授和葉娟教授為該文章的通訊作者。上述研究得到了國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金、浙江省重點研發(fā)計劃項目基金、創(chuàng)新研究院醫(yī)藥轉(zhuǎn)化項等基金項目的大力支持。


  周民教授是浙江大學長聘教授,教育部惡性腫瘤預警與干預重點實驗室副主任,國家WR領軍人才。團隊近年來針對細菌性角膜炎,眼內(nèi)炎等眼科耐藥細菌感染疾病,難治性真菌性角膜炎,以及耐藥菌感染性疾病,設計了多種新型抗菌劑與策略,特別是自主研發(fā)的銅源眼用納米凝膠抗菌手段,已經(jīng)開展相關臨床試驗,并且取得了滿意的臨床抗菌治療效果(Biomaterials, 2024; Nano Today 2023; ACS Nano 2023; Adv. Mater. 2022; ACS Nano 2022; Nano Today 2022; ACS Appl. Mater. Interfaces 2022; ACS Nano 2021; Bioact. Mater. 2021; Biomaterials 2021; ACS Nano 2020; Theranostics 2020; Appl. Mater. Interfaces 2019; Appl. Mater. Interfaces 2018)。


  論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2023.122458

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(責任編輯:xu)
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