靶向性介孔二氧化硅负载金属配合物实现肿瘤诊断治疗

靶向纳米载药体系是目前理想的、具有发展前途的给药方式。它通过载体将药物选择性输送到特定的靶向部位,载体与靶细胞结合,然后释放出药物,达到治疗的目的。理想的靶向给药系统应具备低毒性、高生物相容性、可在靶组织及靶细胞内定位聚集并有效释放药物等特点。介孔二氧化硅纳米粒子因其具有较高的比表面积、较大的孔径和孔容,且表面易于修饰等特点,目前该纳米粒子作为药物载体已逐渐进入了生物医药领域的应用发展。在生物医药的发展中, 化学药物由于面对着对组织毒性大、无选择性、难溶于水、进细胞慢等一系列难题,因此纳米载体的出现很好的解决了这些问题。

暨南大学化学系陈填烽教授、郑文杰教授及其团队在以靶向介孔二氧化硅纳米载体负载金属配合物进行肿瘤诊断治疗的研究中取得了重要进展。该团队为了解决金属配合物在抗肿瘤应用中遇到的难题,如选择性低、难溶于水及进细胞慢等问题,以介孔二氧化硅纳米粒子作为其载体,在其表面共价修饰肿瘤靶向性识别多肽,从而设计合成了一种纳米肿瘤诊疗材料。研究结果发现,该纳米材料显著的提高了肿瘤细胞对金属配合物的吸收,大大提高了其抗肿瘤活性;肿瘤细胞对该纳米药物的吸收是通过整合素介导的主动运输。相反的,整合素低表达的正常细胞对该靶向载药体系的细胞吸收显著低于肿瘤细胞,因此,大大降低金属配合物的毒副作用。基于金属配合物具有自发荧光的特性,作者发现这种靶向纳米载药体系是通过溶酶体内吞作用进入细胞。有意思的,发现该纳米载药体系能在溶酶体的弱酸性条件下快速释放,从而达到快速释放的效果。更进一步地,作者对其抗肿瘤机制进行了深入的研究。结果发现,该靶向纳米载药体系主要是激活了肿瘤细胞的死亡受体通路,更进一步诱导ROS在细胞内的累积,从而引起DNA损伤,激活了下游的P53、AKT以及MAPKs信号通路而诱导细胞凋亡,阐明了该纳米体系的抗肿瘤分子机制。

相关工作得到了国家863计划、国家自然科学基金、广东省杰出青年科学基金及新世纪优秀人才支持计划的资助。