Advanced Healthcare Materials: 基于NO选择性地扩张肿瘤血管以提高聚合物胶束在肿瘤组织的累积

众所周知,高渗透和滞留(EPR)效应是纳米载体用于抗肿瘤药物转递的基础。但是,研究表明仅有少量的药物可通过纳米载体递送到肿瘤组织。因此,怎样最大化地利用EPR效应,提高纳米载体在肿瘤组织的累积仍然是纳米医学发展的瓶颈。在过去十年中,研究者利用各种方法来改善纳米载体在肿瘤组织积累,如:1)表面聚乙二醇(PEG)改性增加其长循环时间;2)表面修饰靶向配体赋予其主动靶向能力;3)通过尺寸或形貌的改变,增加其在组织中的渗透等。鉴于到目前为止纳米载体的传递效率仍然很低,所以迫切需要一种更好的策略来增强纳米载体在肿瘤组织的累积,进而提高抗肿瘤药物的利用效率,实现癌症的高效治疗。

针对以上问题,西南交通大学周绍兵教授课题组利用NO扩张血管的性能,设计了一种新的肿瘤血管靶向杂化聚合物胶束。该杂化聚合物胶束是通过PLA-SS-PEG-PpIX-Cu-CDM-mPEG (Cu-PLEPMPss) 和PCL-PEG-cRGD (PCE-cRGD)自组装形成,其中PLA和PCL在自组装的过程中形成疏水内核可用于封装疏水性药物DOX。载DOX的杂化聚合物胶束通过静脉注射后随血液循环到达肿瘤组织后,由于肿瘤组织的酸性环境(pH = 6.5)使mPEG-CDM保护层脱落,暴露出cRGD血管靶向肽和Cu2+,其中cRGD可以靶向肿瘤血管上的整合素受体αvβ3增加胶束在肿瘤血管的富集,同时Cu2+可以催化内源性的RSNO(NO供体)原位生成NO,从而实现肿瘤血管扩张,进而导致血管通透性增加,最终提高胶束在肿瘤组织的富集量。体内实验结果显示,该包载DOX的杂化聚合物胶束在静脉注射建有4T1肿瘤模型的小鼠后,实现了DOX在肿瘤组织高富集,并且21天内的抑瘤率达到94%。

研究者相信,此项工作为提高纳米载体在肿瘤组织的累积,提高化疗药物对恶性肿瘤的高效治疗开辟了一条新的思路。相关论文在线发表在Advanced Healthcare Materials (DOI:10.1002/adhm.201801094)上。

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