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Nature子刊:中科院国家纳米中心实现肿瘤微环境中肿瘤相关血小板的安全高效清除

摘要 : 2017年8月2日,国际学术权威刊物自然出版集团旗下子刊《Nature Biomedical Engineering》杂志在线发表了中国科学院国家纳米科学中心聂广军课题组的一篇研究论文,研究实现肿瘤微环境中肿瘤相关血小板的安全高效清除,增强肿瘤血管EPR效应和化疗药物靶向富集。

2017年8月2日,国际学术权威刊物自然出版集团旗下子刊《Nature Biomedical Engineering》杂志在线发表了中国科学院国家纳米科学中心聂广军课题组的一篇研究论文,研究实现肿瘤微环境中肿瘤相关血小板的安全高效清除,增强肿瘤血管EPR效应和化疗药物靶向富集。相关研究成果题为Nanoparticle-mediated local depletion of tumour-associated platelets disrupts vascular barriers and augments drug accumulation in tumours。加拿大多伦多大学教授Warren Chan评论该工作“making vessels more permeable”。课题组长期致力于利用纳米技术靶向和调控肿瘤血管和肿瘤相关血小板的相关研究,国家纳米中心副研究员李素萍、博士生张银龙和副研究员王婧为该工作的共同第一作者。

血小板在血液凝血过程中发挥核心作用。在肿瘤微环境中,肿瘤相关血小板在维持肿瘤血管完整性方面也具有重要功能:通过分泌5-羟色胺(5-HT)、血小板第四因子(PF-4)、转化生长因子(TGF)-β等颗粒内容物或直接粘附于血管受损处,肿瘤相关血小板能够维持肿瘤血管内皮的完整,阻止肿瘤内出血。肿瘤相关血小板的这一特殊功能为肿瘤维持其快速生长的特性提供了保障,使肿瘤组织不会因得不到充分的血液和营养供应而坏死。

研究工作构建了一种具有核壳结构的脂质体-共聚物(lipid-copolymer)杂化纳米药物载体(如图),对肿瘤血管内皮表面具有酶切活性的MMP-2具有响应特性,实现了抗血小板抗体(R300)对肿瘤组织的靶向输运。通过特异清除肿瘤相关血小板,该载体导致肿瘤血管孔隙增大,增强了EPR效应,进而促进了所载化疗药物阿霉素(Dox)在肿瘤组织中的渗透和富集,有效抑制了小鼠乳腺癌和肺癌细胞的增殖。该研究首次实现了肿瘤微环境中肿瘤相关血小板的安全与高效清除,为增强肿瘤血管EPR效应提供了新的技术和思路,对纳米技术在肿瘤治疗中的应用具有积极推动作用。同时,该研究为抗血小板靶向治疗的安全临床应用提供了实验依据。

图:纳米药物载体设计思路(a)及其在肿瘤血管内的作用机制(b)

原文链接:

Nanoparticle-mediated local depletion of tumour-associated platelets disrupts vascular barriers and augments drug accumulation in tumours

原文摘要:

Limited intratumoural perfusion and nanoparticle retention remain major bottlenecks for the delivery of nanoparticle therapeutics into tumours. Here, we show that polymer–lipid–peptide nanoparticles delivering the antiplatelet antibody R300 and the chemotherapeutic agent doxorubicin can locally deplete tumour-associated platelets, thereby enhancing vascular permeability and augmenting the accumulation of the nanoparticles in tumours. R300 is specifically released in the tumour on cleavage of the lipid–peptide shell of the nanoparticles by matrix metalloprotease 2, which is commonly overexpressed in tumour vascular endothelia and stroma, thus facilitating vascular breaches that enhance tumour permeability. We also show that this strategy leads to substantial tumour regression and metastasis inhibition in mice.

来源: Nature Biomedical Engineering 浏览次数:0

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