Small Methods:多重刺激响应性刷形单分子自组装“纳米汤圆”用于声动力-化学治疗

将治疗药物特异性递送到病灶部位并精确控释是实现肿瘤精准治疗的重要保障。聚合物纳米药物载体已逐步实现从疾病的基础研究到临床医学的转化应用。然而,目前广泛应用的线型PEG化聚合物载体仍面临着载药量低、递送效率低、及因较高临界胶束浓度(CMC)而导致稳定性差使药物提前泄露等挑战。此外,实现肿瘤部位特异性的药物可控释放进而降低正常组织毒副作用更是另一大挑战。因此,提高药物装载率以及增强肿瘤病灶部位的生物利用度、精确控释始终是设计纳米药物的主要瓶颈。

 近期,厦门大学分子影像暨转化医学研究中心刘刚教授团队设计开发了一种肿瘤特异性刺激响应性刷形单分子自组装的“纳米汤圆”用于肿瘤声动力-化学治疗。在该策略中,研究人员构建了一种超声/H2O2响应的刷形单分子聚合物载体(Dextran-POEGMA9-b-PMTEMA22,DOS),实现化疗药物(阿霉素,DOX)与声敏剂(紫红素18,P18)的联合递送,从而获得“纳米汤圆”的内核(DDP)。研究发现,与商业化的PEG-PCL和PLA-PEG-PLA等聚合物载体相比,独特的刷形结构以及单分子组装方式赋予了该聚合物载体(DOS)较高的载药量(~30.3 wt%)以及超低CMC值(5.93 μg/mL)。进一步,通过挤压方式在内核DPP上包裹了“纳米汤圆”的“皮”,即来自转基因小鼠的修饰有与CD13受体特异性结合的NGR (Asn-Gly-Arg)红血细胞膜(NGR@RBCM),赋予了“纳米汤圆(NGR@DDP)”的肿瘤特异性递送的能力。优良的载药能力、特异性靶向能力以及超声/ H2O2刺激触发的药物释放,使得“纳米汤圆”能够提供光声/荧光引导的声动力与化学联合治疗。当纳米颗粒(NGR@DDP)被特异性递送到病灶部位后,外源性超声刺激下声敏剂产生的活性氧一方面与内源性的H2O2共同实现药物的可控释放,另一方面,通过破坏溶酶体促进化疗药物DOX进入细胞核从而实现声动力治疗与化疗的协同治疗。本研究工作探索验证了该设计不仅有利于改善于现有聚合物制剂的瓶颈问题,而且在微创医学方面也具有一定的提升作用。鉴于此,“纳米汤圆(NGR@DDP)”在基于声动力-化疗的定向纳米诊疗平台的临床转化中具有良好的应用潜力。

相关论文在线发表在Small Methods(DOI: 10.1002/smtd.202000416)上。