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浙江大学申有青教授课题组最新综述: 胞吞转运作用(Transcytosis)作为解决纳米药物的肿瘤血管外渗与瘤内渗透的新策略
2020-02-24  来源:高分子科技

  抗肿瘤纳米药物具有广泛和迫切的临床使用需求,但目前商品化的纳米药物在疗效上未有显著改善。因此,进一步提高疗效是目前抗肿瘤纳米药物领域亟待解决的问题。分析纳米药物体内运输过程发现,设计的纳米药物均依赖于肿瘤血管的超通透作用(EPR作用)进行外渗效(extravasation)、而人肿瘤EPR的不确定性和高度异质性、以及较大尺寸的纳米药物难以在致密的实体瘤中渗透,是限制纳米药物在临床上发挥疗效的主要瓶颈所在。在分析总结了所报道的方法的基础上,提出利用基于细胞消耗ATP的主动内吞和外排的胞吞转运(Transcytosis)是同时解决这两个问题的有效途径。

  浙江大学化学工程与生物工程学院生物纳米中心申有青教授团队近年来一直致力于纳米药物在体内运输机理研究和高疗效纳米药物的构建的研究,在提出了纳米药物体内输送的CAPIR五步级联过程(Circulation, Accumulation, Penetration, Internalization, Release)(Adv. Mater. 26 (2014) 7615-7621., Adv. Mater. 29 (2017) 1606628.)的基础上,设计合成了系列高疗效纳米药物。同时针对纳米药物在实体瘤中的低效渗透难题,提出了基于胞吞转运作用的跨细胞转运主动渗透策略,为提高纳米药物在肿瘤组织渗透能力提供了新的思路,获得了具有显著提高的疗效(Nat. Nanotechnol. 14 (2019) 799-809.)(图1)。近期该团队受邀撰写了题为“Tumor Extravasation and Infiltration As Barriers of Nanomedicine for High Efficacy: The Current Status and Transcytosis Strategy”的综述,发表于Biomaterials。该综述系统总结了现阶段提高纳米药物的肿瘤血管外渗效率和增强其肿瘤组织渗透能力的常见策略及其优缺点,在前期工作基础上提出了利用肿瘤血管表皮细胞的胞吞转运作用使纳米药物具有不依赖于EPR的肿瘤血管外渗的能力、和利用肿瘤细胞的胞吞转运作用获得不受纳米药物尺寸限制的高效主动渗透的能力,以突破纳米药物临床疗效的瓶颈。本文详细介绍了这种转胞吞作用的作用机理以及需满足的条件,最后,对这种能量介导的主动转胞吞运输策略在纳米药物领域巨大应用前景进行了展望。

图1 (a) 纳米药物在肿瘤组织中高效外渗和主动渗透机理图;(b-e)利用转胞吞作用实现纳米药物在肿瘤组织快速外渗及主动渗透,并获得变革性疗效的应用实例。

  该论文第一作者为浙江大学化学工程与生物工程学院博士后周泉和北京天坛医院博士生董成远,通讯作者为申有青教授,论文得到国家自然科学基金(51833008, 51522304, 21704090)和国家重点研发计划(2016YFA0200301)和浙江大学实验大发排列3研究项目(SYB201605)的支持。

  论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961220301484#!

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(责任编辑:xu)
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