Small: 雜化蛋白納米反應器用於增強腫瘤放射性核素治療

Small: 雜化蛋白納米反應器用於增強腫瘤放射性核素治療

放射治療,包括外照射放療(外放療)和內部放射性核素治療(內放療),已被廣泛應用於臨床癌症治療。不同於主要用於原發性實體瘤的外放療,基於腫瘤靶向遞送載體的放射性核素治療在治療轉移性腫瘤和淋巴瘤方面效果顯著。另一方面,由於實體瘤內部畸形的血管結構導致的乏氧微環境,已被證實會嚴重削弱放射治療的治療效果。

為此,蘇州大學功能納米與軟物質研究院馮良珠副研究員選用具有優異生物相容性且含量豐富的人血清白蛋白作為載體,通過戊二醛使其與過氧化氫酶(一種能夠催化過氧化氫分解產生氧氣的酶)交聯,得到的納米反應器不僅保留了過氧化氫酶的催化活性,還可以阻止蛋白酶降解過氧化氫酶。而且,由於該蛋白納米反應器上豐富的酪胺酸殘基,其可被碘-131高效標記。體內熒光成像和伽馬成像顯示,該納米反應器具有優秀的腫瘤歸巢能力,因此可以有效分解腫瘤內的過氧化氫產生氧氣緩解乏氧。更令人興奮的是,向每隻小鼠尾靜脈注射該蛋白納米反應器後,小鼠腫瘤得到顯著抑制,證明了該納米反應器可以有效提升放射性核素碘-131的治療效果。因此研究者相信,該蛋白納米反應器將會為腫瘤放射性核素治療研究打開一扇窗戶,並有望在未來實現臨床轉化。相關論文以“Hybrid Protein Nano‐Reactors Enable Simultaneous Increments of Tumor Oxygenation and Iodine‐131 Delivery for Enhanced Radionuclide Therapy”為題,在線發表在

Small (DOI: 10.1002/smll.201903628)上。


Small: 雜化蛋白納米反應器用於增強腫瘤放射性核素治療


近期研究成果

腫瘤組織乏氧是制約放療、光動力治療等多種需氧型腫瘤治療手段療效的關鍵因素之一。針對這一難題,蘇州大學馮良珠副研究員團隊近年來設計了多種不同的腫瘤乏氧改善策略以提高腫瘤對放療、光動力治療等治療手段的療效,並取得了一些創新性成果。研究發現通過利用納米材料溫和的光熱效應,能夠顯著提高腫瘤部位的血供,進而有效改善腫瘤組織乏氧以及光動力治療、放療等的療效(Biomaterials, 2017, 127, 13-24);另外,利用全氟碳高效吸附氧氣的能力,馮良珠團隊構建了全氟碳載體以有效改善腫瘤組織組織乏氧(Adv. Funct. Mater., 2018, 28(43): 1804901; CCS Chem., 2019, 1(3), 239-250);此外,利用腫瘤組織較高水平的H2O2,研究發現利用含有過氧化氫酶、銥納米晶的材料能夠催化H2O2分解產生O2並顯著提高腫瘤部位的氧氣濃度,進而增強腫瘤對放療、光動力治療以及免疫治療等響應(Biomaterials, 2018, 181, 81-91; Biomaterials, 2017, 138, 13-21; Nanoscale, 2019, 11(35), 16164-16186)。


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