Small:多级自适应纳米粒子克服生理屏障以提高化疗效果

纳米药物递送系统已被广泛研究用以改善化疗药物的溶解度、稳定性、药代动力学和生物分布。然而,人体中多重生理屏障的存在显著地降低了药物的递送效率,限制了纳米药物在临床中的有效应用。为实现安全高效的癌症治疗,多重生理屏障的整体跨越至关重要。

同时克服多种生理屏障要求递送系统满足以下需求:

 i) 亲水和带中性/负电荷的表面用于隐藏靶向基团,以防止其在血液循环过程中被清除;

ii) 当到达肿瘤组织时靶向基团暴露,从而实现有效的细胞内化;

iii) 细胞内化后可实现对药物的高效释放。

近日,南开大学刘阳研究员课题组提出了一种多级自适应纳米粒子 (MAN)用于克服多重生理屏障。MAN可以呈现不同的表面特性以适应不同的生理屏障,从而表现出增强的血液循环稳定性,高效的肿瘤组织富集和细胞内药物释放。

MAN具有核壳结构,其中内核为苯硼酸(PBA)修饰的载药纳米沉淀颗粒(nPCL-PBA),壳层由葡萄糖修饰的嵌段聚合物聚(2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱)-b-聚(N-(3-氨基丙基)-甲基丙烯胺)(PMPC-b-PApm/Glu)构成。研究人员证明,PMPC壳层包裹使MAN呈现亲水和带负电荷的表面,增加了其在循环中的稳定性并抑制免疫清除;到达肿瘤微环境后,酸性环境中PBA和Glu之间的结合力下降,PMPC 外壳脱除,nPCL-PBA内核暴露以增强其肿瘤积累。且nPCL-PBA 上的 PBA 基团可以有效靶向肿瘤细胞膜上过表达的唾液酸(SA),增强了细胞内化;随后,nPCL-PBA 的二硫键被肿瘤细胞内的谷胱甘肽 (GSH) 还原,内核裂解,从而释放包载的药物。以多西紫杉醇(DTX)为例, MAN/DTX表现出了显著增强的肿瘤抑制效果。更重要的是,考虑到许多化疗药物具有疏水性,可以被包载到 MAN 中,因此 MAN 可能成为递送这些药物以克服多重生理屏障并提高疗效的可行策略。

论文信息:

Multistage Adaptive Nanoparticle Overcomes Biological Barriers for Effective Chemotherapy

Ying Wang, Zhanzhan Zhang, Chunxiong Zheng, Xinzhi Zhao, Yadan Zheng, Qi Liu, Yang Liu*, Linqi Shi

Small

DOI: 10.1002/smll.202100578

原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202100578