高效mRNA触发释药和强光声效应复合功能型纳米医学探针

癌症因低治愈率、高死亡率是严重威胁人类健康的疾病之一。虽然多种治疗方法已比较成熟并在很大程度上缓解和抑制了肿瘤的发展,但依然存在很大的局限性。例如,晚期转移率高,治愈效率低且愈后效果不佳,严重的抗药性,全身副作用大等。因此,寻找新的更有效的治疗方法已成为肿瘤临床医学面临的重要问题。联合治疗是被证明能显著提高肿瘤治疗效率,降低副作用的有效途径之一,在临床中已被广泛采用。

化疗是在临床肿瘤治疗和术后防复发转移中被广泛采用的一种常规、重要的方法。为了达到降低化疗的剂量、减少副反应和彻底杀灭肿瘤细胞的目的,华南师范大学生物光子学研究院邢达教授纳米医学课题组巧妙构建了一种基于化疗和光声治疗的功能复合型纳米探针,并将其应用于肿瘤的联合治疗,显著提高了肿瘤特异性识别率和靶向治疗效果。

Smallweiyanchun

该研究通过构建具有复合功能的一体化纳米粒子,将化学疗法和新型的物理疗法—光声冲击细胞损伤相结合,实现了肿瘤细胞的有效杀伤。实验中,研究者以具有对近红外强吸收的纳米金棒为载体,通过修饰生物靶向分子实现纳米粒子对肿瘤细胞的特异性识别;利用DNA分子的协作,负载和输运传统化疗药物阿霉素(DOX);该纳米探针在细胞内特异性地发生DNA趾链介导的MAGE-A mRNA链置换杂交反应,导致DOX在肿瘤细胞内的快速释放;作为近红外吸收体的金棒在释药后被脉冲激光激发,产生强烈的光声冲击波,损伤具有抗药性的细胞,最终实现对肿瘤细胞的彻底杀灭。实验结果表明该纳米探针可在单独化疗的1/64的药物剂量、单独光声治疗1/4的光剂量下实现细胞的半致死杀伤,小鼠实验则显示了良好的肿瘤抑制效果和完全的治愈率。联合治疗显著抑制了副毒性效应并提高了总体肿瘤杀伤水平。除此之外,光声效应又可用来进行实时的成像探测,实现纳米探针分布的监控和肿瘤形态的检测,从而精确地指导治疗的进行。该研究显示了基于复合功能纳米探针的化学/光声联合疗法的有效性,为未来疗法的发展和临床应用奠定了实验和理论基础。

相关研究发表在Small(DOI: 10.1002/smll.201502857)上。