腦膠質瘤作為一種高浸潤性、高轉移性的腫瘤 ， 因其預后差、死亡率高、復發率高等挑戰 ， 被認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切除、放療、化療等多種方法來治療腦膠質瘤 ， 但其預后仍較差 ， 中位總生存期僅為14-17個月 。 由于血腦屏障(BBB)的限制 ， 目前發展的大部分抗腫瘤藥物難以穿越BBB到達腫瘤部位 ， 對腦膠質瘤的治療效果不佳；此外 ， 由于這些藥物缺乏腫瘤特異性 ， 易導致嚴重的毒副作用和耐藥性 。 提高抗腫瘤藥物在腦膠質瘤中的遞送和療效 ， 實現原位腦膠質瘤的按需高效治療仍極具挑戰性 。
近日 ， 中科院上海藥物研究所柳紅研究員和南京大學葉德舉教授合作 ， 在腦膠質瘤靶向激活的有機共組裝納米診療探針用于原位腦膠質瘤的近紅外熒光-磁共振雙模態成像和化療-光動力聯合治療的研究方面取得最新研究進展 。 相關成果于近日以“ControllingDisassemblyofParamagneticProdrugandPhotosensitizerNanoassembliesforOn-DemandOrthotopicGliomaTheranostics”為題發表在國際知名學術期刊ACSNano上 。

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研究團隊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、谷胱甘肽響應的順磁性近紅外光敏探針（PPa-RGD）和喜樹堿前藥（CPT-RGD）；通過優化這兩個分子的共組裝比例 ， 制備了兼具生理穩定性和協同治療的共組裝納米診療探針（Co-NP-RGD；圖1） 。 通過靜脈給藥后 ， Co-NP-RGD相比小分子藥物能有效延長血液循環時間 ， 并借助表面存在的大量cRGD靶向基團 ， 穿越血腦屏障（BBB） ， 并靶向遞送到原位腦膠質瘤細胞（U87MG和U251）中 ， 一方面產生增強的核磁共振成像造影信號用于定位處于腦部的原位腦膠質瘤；另一方面 ， 在腦膠質瘤細胞內高濃度的谷胱甘肽作用下 ， 發生快速解組裝 ， 同時釋放出喜樹堿原藥（CPT）和近紅外光敏劑（PPa） ， 從而恢復光動力治療功能 ， 并產生增強的近紅外熒光信號用于監測藥物的釋放和蓄積 。 此外 ， 釋放的小分子卟啉光敏劑進一步與腫瘤細胞內的白蛋白結合 ， 能延長光敏劑分子在腫瘤細胞內蓄積 ， 而同時釋放的喜樹堿可以同時抑制乏氧誘導因子HIF-1α ， 進而改善腦膠質瘤組織中的乏氧環境 ， 從而增強對深層原位腦膠質瘤的光動力治療療效 。 在雙模態成像信號的指導下 ， 用低劑量的690nm激光（0.2W/cm2）照射小鼠的原位腦膠質瘤 ， 產生化療-光動力治療協同治療 ， 能有效延緩了原位腦膠質瘤的生長 ， 并延長了小鼠的生存期 ， 實現對原位腦膠質瘤的高效協同治療（圖2） 。 本文所設計的分子共組裝和可控解組裝策略 ， 可以進一步應用于構建其它腫瘤靶向和激活的納米藥物以產生癌癥的聯合治療效果 ， 促進癌癥的診療 。

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圖1.共組裝納米診療探針的結構及作用機理圖

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圖2.小鼠體內原位腦膠質瘤的近紅外熒光-核磁共振雙模態成像和化療-光動力聯合治療研究
南京大學博士后安瑞冰和中國藥科大學聯合培養博士研究生劉玲君為文章的共同第一作者 ， 南京大學葉德舉教授和中科院上海藥物所柳紅研究員為共同通訊作者 。 該研究獲得了國家重點研發計劃、國家自然科學基金、江蘇省自然科學基金、南京大學卓越計劃、中國博士后科學基金等項目的資助 。
來源：上海藥物所
原文鏈接：
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.2c07491返回搜狐 ， 查看更多
【上海藥物所合作開發納米探針用于腦膠質瘤的成像與治療