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ACS Nano:納米探針用于腦膠質(zhì)瘤的成像與治療
[ 來(lái)源:轉(zhuǎn)載自網(wǎng)絡(luò)   發(fā)布日期:2023-01-12 10:02:43  責(zé)任編輯:  瀏覽次 ]


近日,一篇發(fā)表在ACS Nano期刊上的題為“Controlling Disassembly of Paramagnetic Prodrug and Photosensitizer Nanoassemblies for On-Demand Orthotopic Glioma Theranostics”的文章,來(lái)自中國(guó)科學(xué)院上海藥物研究所等機(jī)構(gòu)的研究團(tuán)隊(duì),在腦膠質(zhì)瘤靶向激活的有機(jī)共組裝納米診療探針用于原位腦膠質(zhì)瘤的近紅外熒光-磁共振雙模態(tài)成像和化療-光動(dòng)力聯(lián)合治療的研究方面取得了積極進(jìn)展。

腦膠質(zhì)瘤作為一種高浸潤(rùn)性、高轉(zhuǎn)移性的腫瘤,因其預(yù)后差、死亡率高、復(fù)發(fā)率高等挑戰(zhàn),被認(rèn)為是最具侵襲性的惡性腦腫瘤之一。雖然,目前臨床上已采用手術(shù)切除、放療、化療等多種方法來(lái)治療腦膠質(zhì)瘤,但其預(yù)后仍較差,中位總生存期僅為14-17個(gè)月。由于血腦屏障(BBB)的限制,目前發(fā)展的大部分抗腫瘤藥物難以穿越BBB到達(dá)腫瘤部位,對(duì)腦膠質(zhì)瘤的治療效果不佳;此外,由于這些藥物缺乏腫瘤特異性,易導(dǎo)致嚴(yán)重的毒副作用和耐藥性。提高抗腫瘤藥物在腦膠質(zhì)瘤中的遞送和療效,實(shí)現(xiàn)原位腦膠質(zhì)瘤的按需高效治療仍極具挑戰(zhàn)性。

研究團(tuán)隊(duì)基于分子共組裝和可控解組裝策略,分別合成了αvβ3整合素靶向、谷胱甘肽響應(yīng)的順磁性近紅外光敏探針(PPa-RGD)和喜樹(shù)堿前藥(CPT-RGD),通過(guò)優(yōu)化這兩個(gè)分子的共組裝比例,制備了兼具生理穩(wěn)定性和協(xié)同治療的共組裝納米診療探針(Co-NP-RGD)。通過(guò)靜脈給藥后,Co-NP-RGD相比小分子藥物能有效延長(zhǎng)血液循環(huán)時(shí)間,并借助表面存在的大量cRGD靶向基團(tuán),穿越BBB,靶向遞送到原位腦膠質(zhì)瘤細(xì)胞(U87MG和U251)中,一方面產(chǎn)生增強(qiáng)的核磁共振成像造影信號(hào)用于定位處于腦部的原位腦膠質(zhì)瘤。

另一方面,在腦膠質(zhì)瘤細(xì)胞內(nèi)高濃度谷胱甘肽作用下,發(fā)生快速解組裝,同時(shí)釋放出喜樹(shù)堿原藥(CPT)和近紅外光敏劑(PPa),從而恢復(fù)光動(dòng)力治療功能,產(chǎn)生增強(qiáng)的近紅外熒光信號(hào)用于監(jiān)測(cè)藥物的釋放和蓄積。

此外,釋放的小分子卟啉光敏劑進(jìn)一步與腫瘤細(xì)胞內(nèi)的白蛋白結(jié)合,能延長(zhǎng)光敏劑分子在腫瘤細(xì)胞內(nèi)蓄積,而同時(shí)釋放的喜樹(shù)堿可以抑制乏氧誘導(dǎo)因子HIF-1α,進(jìn)而改善腦膠質(zhì)瘤組織中的乏氧環(huán)境,增強(qiáng)對(duì)深層原位腦膠質(zhì)瘤的光動(dòng)力治療療效。在雙模態(tài)成像信號(hào)的指導(dǎo)下,用低劑量的690 nm激光(0.2 W/cm2)照射小鼠的原位腦膠質(zhì)瘤,產(chǎn)生化療-光動(dòng)力治療協(xié)同治療,能有效延緩了原位腦膠質(zhì)瘤的生長(zhǎng),并延長(zhǎng)小鼠的生存期,實(shí)現(xiàn)對(duì)原位腦膠質(zhì)瘤的高效協(xié)同治療(圖2)。

研究設(shè)計(jì)的分子共組裝和可控解組裝策略,可以進(jìn)一步應(yīng)用于構(gòu)建其他腫瘤靶向和激活的納米藥物以產(chǎn)生癌癥的聯(lián)合治療效果,促進(jìn)癌癥的診療。 

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