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澳門大學代云路課題組 AFM:利用金屬-多酚納米遞送平臺結合可調控的低強度超聲實現腫瘤放療增敏及放療-聲動力聯合療法
2022-07-22  來源:高分子科技

  腫瘤乏氧微環境與腫瘤生長、轉移和復發密切相關,大大降低了腫瘤放療的臨床效果。考慮到臨床腫瘤放療(RT)患者的身體耐受性和劑量依賴的副作用,澳門大學代云路團隊設計了一種兩步法抗腫瘤聯合策略(圖一):第一步通過無創和可控低強度脈沖超聲(LIPUS)的物理刺激緩解腫瘤微環境乏氧水平,增強腫瘤放療敏感性。第二步,利用金屬多酚納米遞送平臺實現腫瘤放療和聲動力聯合療法。利用 PEG-多酚偶聯放療增敏劑鉑(Pt),并與聲敏劑 PEG-purpurin 18(PEG-P18)組裝成納米顆粒(NPs),即 PP18-Pt NPs,該納米顆粒具有良好的生物相容性和活體藥代動力學特性,在X-ray 和 超聲(US)刺激下,可實現高水平的活性氧介導的腫瘤細胞凋亡。


圖一:金屬多酚納米顆粒的構建及治療策略


  首先,研究者探索了LIPUS對腫瘤乏氧微環境的影響(圖二)。免疫熒光實驗結果顯示,相比于對照組,LIPUS組腫瘤的邊緣和內部HIF-1α表達量均明顯降低,CD31表達量明顯增高,說明LIPUS能夠降低腫瘤乏氧水平。同樣,對比X-ray組和 LIPUS+X-ray 組,LIPUS+X-ray 組腫瘤乏氧水平亦顯著降低。腫瘤乏氧水平的降低有利于增強腫瘤放療敏感性,為第二步腫瘤放療及聲動力聯合療法奠定基礎。 


圖二:低強度脈沖超聲(LIPUS)調節腫瘤乏氧微環境。


  利用4T1乳腺癌腫瘤模型,對該策略的抗腫瘤治療效果進行評估(圖三)。結果表明,LIPUS 是一種安全且有效的調節腫瘤微環境乏氧水平的手段。基于可調節的LIPUS和金屬多酚納米遞送平臺設計的該抗腫瘤兩步策略可有效抑制小鼠4T1乳腺癌腫瘤的生長并激活機體的抗腫瘤免疫應答。 


圖三:基于金屬多酚納米遞送平臺的腫瘤放療及聲動力聯合療法的抗腫瘤效果及相應的抗腫瘤免疫應答。


  這一成果近期發表在Adv. Funct. Mater.上,文章的通訊作者為澳門大學代云路助理教授,第一作者為澳門大學博士生田野桑瑋田浩


  論文信息:A Two-Step Flexible Ultrasound Strategy to Enhance the Tumor Radiotherapy via Metal–Phenolic Network Nanoplatform. Adv. Funct. Mater. 2022, 2205690.

  原文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.202205690

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