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  相較于放療、化療等腫瘤治療方法，針對與腫瘤生長、增殖、轉移等行為密切相關的能量供給的饑餓療法由于其更高的安全性、較低的耐藥性等優勢吸引了越來越多的關注。該療法的基本理念是利用功能材料改變腫瘤組織內血管的生理狀態，抑制腫瘤組織內營養物質的運輸以切斷腫瘤的能源供應，從而實現腫瘤的殺滅。因此，將破壞現有腫瘤血管的手段與抑制VEGF誘導的新血管生成方法相結合有望實現更有效的腫瘤治療。然而，針對血管的治療方法僅著眼于營養物質的運輸，而營養物質的利用才是產生腫瘤生成所需能量的根本。鑒于線粒體是腫瘤能源轉化的重要工廠，在破壞現有的腫瘤血管并抑制腫瘤血管生成的同時賦予材料引發腫瘤線粒體功能障礙的能力，對于高效截斷腫瘤能量供應至關重要。

  針對上述問題，西安交通大學化工學院陳鑫教授團隊與西安交通大學藥學院張彥民教授團隊通過簡單的水解-縮合反應制備了疏水單元（N-叔丁基丙烯酰胺，TBAM）和葡萄糖衍生物（三硫酸化N-乙酰氨基葡萄糖，TSAG）共改性的介孔二氧化硅納米粒子（MSNMG），作為血管內皮生長因子（VEGF）的仿生親和劑。其將作用于VEGF的疏水結構域和帶正電荷結構域以實現抗血管生成。基于介孔二氧化硅納米粒子易于表面的功能化的特點，研究團隊精準調節了TBAM與TSAG的比例，在兩者比例達到2:1時實現了最佳的治療效果。同時，研究團隊利用MSNMG的多孔結構負載康普瑞汀A4-磷酸鹽（CA4P，血管破壞劑）及維生素K2 （VK2，ROS生成劑），并進一步在其表面構建透明質酸冠層，制備仿生納米材料（CVMMGH）。這種材料在使用后能通過CD44受體介導的結合進行腫瘤靶向，并在透明質酸酶的作用下暴露TBAM/TSAG基團并釋放出CA4P和VK2，逐步實現CA4P誘導的腫瘤血管破壞、VEGF捕獲引起的血管生成抑制、及ROS 產生導致的線粒體功能紊亂，同時從腫瘤組織營養物質的傳輸和利用兩個方面著手完全阻斷腫瘤能量供應，實現精確高效的腫瘤治療及轉移抑制。

圖1、仿生納米載體結構及功能示意圖

  相關成果以“Multimodal obstruction of tumorigenic energy supply via bionic nanocarriers for effective tumor therapy”為題發表在Biomaterials上(Biomaterials, 2021, 278, 121181)。該研究工作由西安交通大學化工學院陳鑫教授團隊和西安交通大學藥學院張彥民教授團隊合作完成，化工學院碩士研究生于小倩、藥學院博士后蘇琪為該文章共同第一作者，陳鑫教授與張彥民教授為共同通訊作者。該論文得到了國家高層次人才特殊支持計劃、國家自然科學基金、陜西省自然科學基金、西安交通大學“青年拔尖人才支持計劃”等項目的大力支持。

  原文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S014296122100538X

作者簡介：

  西安交通大學陳鑫教授：西安交通大學化工學院教授，國家級高層次青年人才，陜西省百人計劃學者，陜西省優秀留學歸國人員，英國皇家化學會2020新銳科學家，西安交通大學A類青年拔尖人才，中國生物醫學工程學會組織工程與再生醫學分會委員，中華口腔醫學會口腔生物醫學專業委員會委員，納米腫瘤學專委會青年委員。先后主持國家自然科學基金、省部級自然科學基金等十余項。主要從事智能醫用材料的研究，在Nature Biomedical Engineering, Science Translational Medicine, Science Advances, Advanced Materials, Advanced Functional Materials, ACS Nano, Biomaterials等國際知名學術期刊上發表科研論文70余篇，受邀撰寫學術專著3章，申請/授權國家發明專利13項。目前擔任Chinese Chemical Letters、Pharmaceutics、Nano Biomedicine and Engineering等學術期刊編委。

  西安交通大學張彥民教授：西安交通大學醫學部藥學院教授，陜西省天然藥物研究與工程重點實驗室主任、西安交通大學血管藥物研究所所長等。入選教育部新世紀優秀人才、陜西省中青年科技創新領軍人才、陜西省青年科技新星和西安交通大學A類青年拔尖人才。擔任中國抗癌協會抗癌藥物專業委員會常務委員、中國藥理學會分析藥理專業委員會委員、陜西省天然藥物學會副理事長、陜西省性學會醫藥開發專業委員會主任委員等，同時擔任Biosensors、Oncol Rep、Mol Med Rep等SCI期刊編委。從事抗腫瘤藥物篩選與分析研究工作，發表SCI論文137篇，獲授權國家發明專利20項，獲國家技術發明二等獎（R6）、陜西省科學技術獎勵二等獎（R1）、陜西高等學校科學技術一等獎（R1）和中國藥學會科學技術二等獎（R3）等多項獎勵。