Small:用于气体治疗的自推动的非对称型纳米马达

气体疗法作为一种新兴的治疗策略,在肿瘤治疗中越来越受到重视。许多治疗气体如一氧化碳、一氧化氮、硫化氢、氧气和二氧化硫在细胞、组织或有机体的各种生理过程中发挥重要的调控作用,因此在应对包括癌症在内的各种疾病治疗中显示出具有巨大的潜力。

与传统的化疗药物相比,治疗气体对肿瘤细胞的耐药性极小,而对正常组织的毒性较小,所以是一种理想的治疗候选方案。然而,由于气体分子的快速扩散和不充分的组织渗透,气体疗法的临床转化相当有限。因此,科学家们开发了多种响应性纳米载体来选择性地将气体前药物递送到肿瘤中。然而,由于对称的纳米粒在方向上具有各向同性,其组织渗透能力在面对实体瘤时仍然非常有限。因此,具有各向异性的非对称纳米马达可以改善靶向递送,有助于治疗气体深层穿透实体肿瘤。此外,对治疗效果的实时监测在气体疗法中一直非常具有挑战性,然而成像报告分子的不敏感性限制了实时成像的发展。因此,一个集深入渗透药物递送和自我监测的气体治疗平台尤为重要。

Small最近发表了澳门大学中华医药研究院王瑞兵教授课题组关于的自推动式气体前药递送非对称型纳米马达系统的研究论文(DOI:10.1002/smll.202102286,论文信息见后)。在这篇文章中,作者报道了一个基于非对称二氧化锰@金纳米粒(Au@MnO2 NPs)的自我推进式载药纳米马达用于深度组织渗透和自我报告的SO2气体治疗。由于其非对称结构,MnO2可以催化H2O2变成O2,从而有效地推动纳米马达朝向金纳米粒的一侧运动。同时,中空的MnO2外壳可在细胞内分解为Mn2+,释放SO2前药BTS并在细胞内生成SO2。SO2通过消耗肿瘤组织中的谷胱甘肽(GSH)和产生ROS,对细胞器产生严重的氧化损伤,从而导致细胞凋亡。此外,作者在金纳米粒表面修饰了含有荧光分子FITC的多肽DEVDC, 由于金纳米粒与FITC之间的荧光共振能量转移效应,导致FITC的荧光发生猝灭。在凋亡细胞内,过表达的caspase-3可以切断多肽DEVDC释放FITC,淬灭的荧光得到恢复,进而可以实现治疗过程的“自我报告”。因此,这种自我推进的纳米运动可以选择性地将SO2气体输送到实体肿瘤深处,并可以通过原位光学成像自我报告治疗效果。

上述研究工作得到了国家自然科学基金会(21871301),澳门科技发展基金(grant no. 0121/2018/A3)和澳门大学(MYRG2017-00010-ICMS)的支持。

论文信息:

Self-Propelled Asymmetrical Nanomotor for Self-Reported Gas Therapy

Ludan Yue, Kuikun Yang, Junyan Li, Qian Cheng, Ruibing Wang*

Small

DOI:10.1002/smll.202102286

原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202102286