三陰性乳腺癌(TNBC)具有豐富的膠原纖維組成的致密基質,形成了限制納米藥物向腫瘤實質輸送的屏障,并阻礙細胞毒性T淋巴細胞(CTL)的腫瘤浸潤。因此,開發一種能夠促進治療納米藥物和CTL在腫瘤滲透的策略對于TNBC的治療具有重要意義。另一方面,聲動力療法(SDT)是一種新興的具有非侵入性、高可控性、深穿透性的腫瘤治療策略。開發新的低能帶間隙的納米聲敏劑對增強活性氧物質(ROS)生成,從而提高抗腫瘤療效十分必要。此外,利用納米聲敏劑克服腫瘤基質屏障并深入到腫瘤內部對于是提高SDT腫瘤治療效果十分有吸引力的策略。
近日,哈佛大學醫學院的陶偉教授與杭州師范大學藥學院謝恬教授團隊合作,提出納米納米聲敏劑增強腫瘤聲動力治療策略,該工作以《Nanosensitizer-mediated augmentation of sonodynamic therapy efficacy and antitumor immunity》發表在《Nature Communications》。在該論文中,作者使用設計了一種"變性和穿透策略",并使用硫化亞錫納米顆粒(SnSNPs)作為納米聲敏劑,用于治療TNBC。
SnSNPs納米顆粒具有窄能帶帶隙(1.18eV),能夠在超聲激活下高效分離電子和電洞對,生成ROS。此外,SnSNPs納米顆粒還具有溫和的光熱性能,可以在近紅外光照射下將腫瘤基質中的膠原蛋白原位變性,從而促進納米粒和免疫細胞深入滲透到腫瘤內部進一步發揮抗腫瘤作用。這一策略顯著提高了抗腫瘤SDT的效果,并加強了抗腫瘤免疫反應。該治療策略在小鼠模型中實現了顯著的抗腫瘤效果。
圖1. 基于SnSNPs的“變性和滲透”策略用于增強腫瘤聲動力治療。
圖2. SnSNPs納米粒的表征。
圖3. 基于SnSNPs的聲動力治療抗腫瘤療效。
圖4. NIR介導的腫瘤膠原變性和增強納米粒子腫瘤滲透。
圖5. 基于SnSNPs的治療策略增強抗腫瘤T細胞免疫。
論文信息:Li Y, Chen W, Kang Y, Zhen X, Zhou Z, Liu C, Chen S, Huang X, Liu HJ, Koo S, Kong N, Ji X, Xie T, Tao W. Nanosensitizer-mediated augmentation of sonodynamic therapy efficacy and antitumor immunity. Nat. Commun. 2023; 14: 6973.
原文鏈接:https://www.nature.com/articles/s41467-023-42509-7
最后通訊簡介:
陶偉教授是哈佛大學附屬布萊根婦女醫院Farokhzad Family創新杰出講席教授(Endowed Chair)、哈佛大學醫學院助理教授,也是所在單位歷史上第一個以助理教授身份獲得杰出講席教授頭銜(Farokhzad Family Distinguished Chair for Innovation)的華人學者。陶教授致力于藥物載體和生物材料的研發及其廣泛的生物醫學應用(尤其是mRNA/siRNA等核酸藥物的遞送),目前以最后通訊或獨立通訊作者身份在《自然》系列期刊(Nature Medicine, Nature Nanotechnology, Nature Reviews Materials, Nature Reviews Cancer, Nature Reviews Cardiology, Nature Reviews Methods Primers, Nature Protocols等)、《美國科學院院刊》(PNAS)、《細胞出版社》系列期刊(Matter, Med, Trends in Chemistry等)、Chemical Reviews/Chemical Society Reviews/JACS/Angewandte Chemie/Advanced Materials等期刊發表論文80余篇。
陶教授是科睿唯安“全球高被引學者”(2021-2023)、全球前2%頂尖科學家(終身科學影響力榜單),《麻省理工科技評論》曾將他選為科技創新35人之一(2020 TR35),微軟學術曾將他選為納米技術的全球前5位趨勢作者以及納米醫學的頂級作者。此外,化學領域期刊Chemical Society Reviews曾將陶教授選為全球范圍內的Emerging Investigator,材料領域期刊Advanced Materials和Materials Today也都曾共同將陶教授評為Rising Star。陶教授還作為Principal Investigator獲得了美國METAvivor青年研究員獎、美國心臟協會(AHA)合作科學獎、AHA變革性項目獎、AHA早期Faculty獨立獎、美國肺部協會(ALA)Courtney Cox Cole肺癌研究獎、美國移植學會(AST)轉化科學獎、諾和諾德ValidatioNN研究獎、哈佛大學醫學院/附屬布萊根婦女醫院啟動基金、健康技術創新獎、納米醫學研究中心基金、系基礎科學基金、Khoury科技創新獎、Gillian Reny Stepping Strong研究中心突破創新者獎、納米技術基金等項目資助。陶教授還受邀擔任了多個科學期刊的主編/副主編/編輯或編委會成員(包括《細胞出版社》Matter期刊的顧問編委、《美國科學院院刊》PNAS的編輯、eLife的客座編輯等)。
課題組網頁:https://www.weitaolab.com/
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- 澳門大學代云路課題組 Nano Today:結合了聲動力療法與 cGAS-STING 通路的多酚納米佐劑增強癌癥免疫療法 2022-01-29
- 《Nano Today》綜述:聲動力療法在納米醫藥領域中的最新進展與挑戰 2020-09-07
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